柔性直流输电联接变压器有载分接开关的调节方法及系统

摘要

本发明涉及柔性直流输电联接变压器有载分接开关的调节方法及系统，调节方法对联接变压器网侧或阀侧安装有载分接开关的联接变压器变比进行调节；包括下述步骤：分别计算有载分接开关安装在联接变压器网侧或阀侧的电网电压波动与联接变压器分接位置关系表；对联接变压器的变比进行调节。调节系统包括联接变压器、交流系统、电压源换流器；联接变压器连接在所述交流系统和电压源换流器之间。本发明在电网电压波动的情况下保证联接变压器阀侧电压与直流电压的比值不变，最大利用换流器的无功输出能力；保证换流器的调制比在最优范围内，利用现有的有载分接开关设备实现电压调节，技术成熟、成本可控；保证换流器不过载运行，降低设备成本。

主权项

一种柔性直流输电联接变压器有载分接开关的调节方法，所述方法用的系统为柔性直流输电联接变压器有载分接开关的调节系统，所述调节系统包括联接变压器、交流系统、电压源换流器；所述联接变压器连接在所述交流系统和电压源换流器之间；在所述联接变压器上安装有有载分接开关；所述有载分接开关用于调节换流器运行于最优的调制比范围内；所述联接变压器用于：a、在交流系统和电压源换流器间提供换流电抗；b、将交流系统的电压进行变换，使电压源换流器工作在最优的电压范围之内；c、将不同电压等级的电压源换流器进行连接；d、阻止零序电流在交流系统和电压源换流器之间流动；其特征在于，所述调节方法对联接变压器网侧或阀侧安装有载分接开关的联接变压器变比进行调节；所述方法包括下述步骤：(1)分别计算有载分接开关安装在联接变压器网侧或阀侧的电网电压波动与联接变压器分接位置关系表；(2)对联接变压器的变比进行调节；所述步骤(1)中，当有载分接开关安装在联接变压器阀侧时，计算电网电压波动与联接变压器分接位置关系表包括下述步骤：步骤A2：确定联接变压器网侧电压的稳态和暂态波动范围；步骤B2：初步确定分接开关的调压范围；步骤C2：计算所述有载分接开关在最大和最小分接处的联接变压器变比；步骤D2：将步骤C2中计算得到的最大最小联接变压器变比c2与步骤D1中得到的最大最小联接变压器变比d1进行比较；步骤E2：确定阀侧有载分接开关的调压范围；步骤F2：确定分接开关的档距；步骤G2：计算各分接位置的联接变压器变比；所述步骤B2中，根据联接变压器的网侧电压波动范围确定分接开关的调压范围；所述步骤D2中，若c2的范围包含d1的范围，则取c2的范围作为分接开关的设计范围；若d1的范围包含c2的范围，则取d1的变比范围作为目标联接变压器变比范围；所述步骤E2中，计算目标变比和额定网侧电压条件下的联接变压器阀侧电压，所得联接变压器阀侧电压范围即为阀侧有载分接开关的调压范围；所述步骤F2中，根据柔性直流输电系统对换流器无功输出能力的调节精度要求确定有载分接开关的档距；所述步骤G2中，计算各分接位置的联接变压器变比，得出电网二次侧电压与联接变压器变比的分接位置关系表，即“二次侧电压—变比”分接位置关系表；所述步骤(2)中，对联接变压器的变比进行调节包括以下三种调节方式：A、电网电压波动时的有载分接开关调节方法；B、优化调制比运行范围的有载分接开关调节方法；C、柔性直流输电系统降压运行时的有载分接开关调节方法；所述A包括：实时监测电网电压，当电网电压波动至分接位置关系表中额定位置外的其他值并持续3‑7s时，在“一次侧电压—变比”分接位置关系表或“二次侧电压—变比”分接位置关系表查找最接近的联接变压器变比，并通过有载分接开关的控制系统将联接变压器有载分接开关调节至对应变比；所述B包括下述步骤：I、采用反馈的方法，监测换流器的调制比M；II、当调制比M指令值低于设计阈值且持续时间大于5s时，根据“一次侧电压—变比”分接位置关系表或“二次侧电压—变比”分接位置关系表将有载分接开关向变比增加的方向调节一档，继续监测调制比M，若调制比M仍低于0.7，则继续重复向变比增加的方向调节一档，直至调制比M落在最优范围0.7～0.95内；III、若调制比M指令值高于设计阈值且持续时间大于5s时，则根据“一次侧电压—变比”分接位置关系表或“二次侧电压—变比”分接位置关系表将有载分接开关向变比减小的方向调节一档，继续监测调制比M，若M仍高于设计阈值0.95，则继续重复向变比减小的方向调节一档，直至调制比M落在最优范围0.7～0.95内；所述步骤C包括：当柔性直流输电系统降压运行时，如以kU_dc运行时，联接变压器阀侧电压相应调节为额定电压的k倍，即kU_υ；在“一次侧电压—变比”分接位置关系表或“二次侧电压—变比”分接位置关系表中查找最接近的变比，并通过有载分接开关的控制系统将变压器分接开关调节至对应变比；所述k<1；所述步骤(1)中，当有载分接开关安装在联接变压器网侧时，计算电网电压波动与联接变压器分接位置关系表包括下述步骤：步骤A1：确定联接变压器网侧电压的稳态和暂态波动范围；步骤B1：确定分接开关的调压范围；步骤C1：确定有载分接开关的分接档距；步骤D1：计算各分接位置的联接变压器变比；所述步骤D1中，计算各分接位置的联接变压器变比，得出电网一次侧电压与联接变压器变比的分接位置关系表，即“一次侧电压—变比”分接位置关系表。