本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種組合式短路電流主動(dòng)限制裝置。

背景技術(shù)：

1、為了實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”國(guó)家能源戰(zhàn)略目標(biāo)，滿足能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用電需求，以新能源、直流為代表的電力電子設(shè)備大規(guī)模應(yīng)用于我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配等各環(huán)節(jié)。截至2023年底，我國(guó)風(fēng)、光新能源裝機(jī)容量達(dá)10億千瓦，超過(guò)總裝機(jī)的35％(10年前約為5％)；風(fēng)、光發(fā)電量達(dá)1.1萬(wàn)億千瓦時(shí)，超過(guò)總發(fā)電量的12％(10年前約為2％)。

2、我國(guó)能源分布具備典型的“源荷分離”特征。一方面，大規(guī)模新能源基地與負(fù)荷中心間距數(shù)千公里及以上，遠(yuǎn)距離大規(guī)模輸電是實(shí)現(xiàn)源荷功率互濟(jì)的必要手段，對(duì)受端電網(wǎng)支撐能力提出極高要求；另一方面，新能源基地一般處于送端電網(wǎng)末端，本地電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足問(wèn)題突出。為解決上述問(wèn)題，一般通過(guò)并聯(lián)線路、變壓器增強(qiáng)系統(tǒng)網(wǎng)架，增強(qiáng)調(diào)相機(jī)、同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)增強(qiáng)電源電壓支撐能力。

3、然而，隨著電網(wǎng)強(qiáng)度的進(jìn)一步增強(qiáng)，受端電網(wǎng)及送端大規(guī)模新能源基地均出現(xiàn)了短路電流過(guò)大，斷路器無(wú)法可靠斷開(kāi)的問(wèn)題，斷路器開(kāi)斷能力成為制約受端電網(wǎng)進(jìn)一步增強(qiáng)以提高其外部功率饋入能力的關(guān)鍵因素。因此，有必要提出一種兼電網(wǎng)支撐強(qiáng)度與故障后短路電流開(kāi)斷能力的故障后短路電流主動(dòng)限制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間不影響系統(tǒng)運(yùn)行，僅在故障瞬間投運(yùn)限制故障點(diǎn)短路電流以滿足斷路器開(kāi)斷需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種組合式短路電流主動(dòng)限制裝置，包括：并聯(lián)模塊和串聯(lián)模塊；

2、當(dāng)所述短路電流主動(dòng)限制裝置投入電力系統(tǒng)，且監(jiān)測(cè)到短路故障后，投入所述并聯(lián)模塊，通過(guò)所述并聯(lián)模塊對(duì)所述短路故障進(jìn)行故障電流分流，動(dòng)作完成后，若監(jiān)測(cè)的目標(biāo)電流/電壓任意值達(dá)到門檻值，投入所述并聯(lián)模塊，通過(guò)所述串聯(lián)模塊對(duì)所述短路故障進(jìn)行故障電流分流，當(dāng)所述短路故障切除后，退出所述并聯(lián)模塊及所述串聯(lián)模塊。

3、可選的，測(cè)量電力系統(tǒng)母線的電壓/電流信號(hào)，確定電壓/電流測(cè)量值，確定所述電壓/電流測(cè)量值的任意值是否達(dá)到所述短路電流主動(dòng)限制裝置的動(dòng)作閾值，若達(dá)到，則將所述短路電流主動(dòng)限制裝置投入電力系統(tǒng)。

4、可選的，測(cè)量電力系統(tǒng)母線的電壓/電流信號(hào)，具體為：測(cè)量電力系統(tǒng)所述短路電流主動(dòng)限制裝置安裝節(jié)點(diǎn)處的注入電流信號(hào)與注入電壓信號(hào)。

5、可選的，將所述短路電流主動(dòng)限制裝置投入電力系統(tǒng)后，將所述短路電流主動(dòng)限制裝置動(dòng)作信號(hào)從退出調(diào)整為投入，并將所述短路電流主動(dòng)限制裝置狀態(tài)信號(hào)從退出狀態(tài)調(diào)整為投入狀態(tài)。

6、可選的，通過(guò)將并聯(lián)模塊的動(dòng)作信號(hào)由退出調(diào)整為投入，以投入所述并聯(lián)模塊，并將所述并聯(lián)模塊的狀態(tài)信號(hào)由退出狀態(tài)調(diào)整為投入狀態(tài)。

7、可選的，通過(guò)將串聯(lián)模塊的動(dòng)作信號(hào)由退出調(diào)整為投入，以投入所述串聯(lián)模塊，并將所述串聯(lián)模塊的狀態(tài)信號(hào)由退出狀態(tài)調(diào)整為投入狀態(tài)。

8、可選的，當(dāng)短路電流主動(dòng)限制裝置的開(kāi)關(guān)出頭完成分離且滅弧動(dòng)作完成后，確定短路故障完成切除。

9、可選的，當(dāng)所述短路故障切除后，將短路電流主動(dòng)限制裝置的動(dòng)作信號(hào)由投入調(diào)整為退出，并將所述短路電流主動(dòng)限制裝置的狀態(tài)信號(hào)從投入狀態(tài)調(diào)整為退出狀態(tài)。

10、可選的，當(dāng)所述短路故障切除后，將并聯(lián)模塊的動(dòng)作信號(hào)由投入調(diào)整為退出，并將所述并聯(lián)模塊狀態(tài)信號(hào)從投入狀態(tài)調(diào)整為退出狀態(tài)。

11、可選的，當(dāng)所述短路故障切除后，將串聯(lián)模塊的動(dòng)作信號(hào)由投入調(diào)整為退出，并將所述串聯(lián)模塊的狀態(tài)信號(hào)從投入狀態(tài)調(diào)整為退出狀態(tài)。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

13、本發(fā)明提供了一種組合式短路電流主動(dòng)限制裝置，包括：并聯(lián)模塊和串聯(lián)模塊；當(dāng)所述短路電流主動(dòng)限制裝置投入電力系統(tǒng)，且監(jiān)測(cè)到短路故障后，投入所述并聯(lián)模塊，通過(guò)所述并聯(lián)模塊對(duì)所述短路故障進(jìn)行故障電流分流，動(dòng)作完成后，若監(jiān)測(cè)的目標(biāo)電流/電壓任意值達(dá)到門檻值，投入所述并聯(lián)模塊，通過(guò)所述串聯(lián)模塊對(duì)所述短路故障進(jìn)行故障電流分流，當(dāng)所述短路故障切除后，退出所述并聯(lián)模塊及所述串聯(lián)模塊。本發(fā)明僅在電網(wǎng)發(fā)生故障期間投運(yùn)，柔性改變系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)限制短路電流，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)支撐強(qiáng)度與短路電流限制需求間平衡。

技術(shù)特征：

1.一種組合式短路電流主動(dòng)限制裝置，其特征在于，包括：并聯(lián)模塊和串聯(lián)模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，測(cè)量電力系統(tǒng)母線的電壓/電流信號(hào)，確定電壓/電流測(cè)量值，確定所述電壓/電流測(cè)量值的任意值是否達(dá)到所述短路電流主動(dòng)限制裝置的動(dòng)作閾值，若達(dá)到，則將所述短路電流主動(dòng)限制裝置投入電力系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述測(cè)量電力系統(tǒng)母線的電壓/電流信號(hào)，具體為：測(cè)量電力系統(tǒng)所述短路電流主動(dòng)限制裝置安裝節(jié)點(diǎn)處的注入電流信號(hào)與注入電壓信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述將所述短路電流主動(dòng)限制裝置投入電力系統(tǒng)后，將所述短路電流主動(dòng)限制裝置動(dòng)作信號(hào)從退出調(diào)整為投入，并將所述短路電流主動(dòng)限制裝置狀態(tài)信號(hào)從退出狀態(tài)調(diào)整為投入狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，通過(guò)將并聯(lián)模塊的動(dòng)作信號(hào)由退出調(diào)整為投入，以投入所述并聯(lián)模塊，并將所述并聯(lián)模塊的狀態(tài)信號(hào)由退出狀態(tài)調(diào)整為投入狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，通過(guò)將串聯(lián)模塊的動(dòng)作信號(hào)由退出調(diào)整為投入，以投入所述串聯(lián)模塊，并將所述串聯(lián)模塊的狀態(tài)信號(hào)由退出狀態(tài)調(diào)整為投入狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)短路電流主動(dòng)限制裝置的開(kāi)關(guān)出頭完成分離且滅弧動(dòng)作完成后，確定短路故障完成切除。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述短路故障切除后，將短路電流主動(dòng)限制裝置的動(dòng)作信號(hào)由投入調(diào)整為退出，并將所述短路電流主動(dòng)限制裝置的狀態(tài)信號(hào)從投入狀態(tài)調(diào)整為退出狀態(tài)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述短路故障切除后，將并聯(lián)模塊的動(dòng)作信號(hào)由投入調(diào)整為退出，并將所述并聯(lián)模塊狀態(tài)信號(hào)從投入狀態(tài)調(diào)整為退出狀態(tài)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述短路故障切除后，將串聯(lián)模塊的動(dòng)作信號(hào)由投入調(diào)整為退出，并將所述串聯(lián)模塊的狀態(tài)信號(hào)從投入狀態(tài)調(diào)整為退出狀態(tài)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種組合式短路電流主動(dòng)限制裝置，屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明，包括：并聯(lián)模塊和串聯(lián)模塊；當(dāng)所述短路電流主動(dòng)限制裝置投入電力系統(tǒng)，且監(jiān)測(cè)到短路故障后，投入所述并聯(lián)模塊，通過(guò)所述并聯(lián)模塊對(duì)所述短路故障進(jìn)行故障電流分流，動(dòng)作完成后，若監(jiān)測(cè)的目標(biāo)電流/電壓任意值達(dá)到門檻值，投入所述并聯(lián)模塊，通過(guò)所述串聯(lián)模塊對(duì)所述短路故障進(jìn)行故障電流分流，當(dāng)所述短路故障切除后，退出所述并聯(lián)模塊及所述串聯(lián)模塊。本發(fā)明僅在電網(wǎng)發(fā)生故障期間投運(yùn)，柔性改變系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)限制短路電流，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)支撐強(qiáng)度與短路電流限制需求間平衡。

技術(shù)研發(fā)人員：尹睿,孫華東,王姍姍,趙兵,徐式蘊(yùn),單熙雯,吳廣祿,于琳,馬全,劉婷瑋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10