本發(fā)明涉及柔性交流輸電領(lǐng)域，具體涉及一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)：

柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)的設(shè)備可分為串聯(lián)補(bǔ)償裝置、并聯(lián)補(bǔ)償裝置和綜合控制裝置。其中并聯(lián)補(bǔ)償裝置可以直接接入各種等級(jí)的電網(wǎng)中，而串聯(lián)補(bǔ)償裝置及綜合控制裝置由于一端需串聯(lián)接入電網(wǎng)，需綜合可靠性、靈活性及安全性，研究其接入方式。

串聯(lián)補(bǔ)償裝置和綜合控制裝置中，靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)、統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)、線間潮流控制器(IPFC)和可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器(CSC)都是可以提高系統(tǒng)輸電能力和調(diào)控能力的柔性輸電設(shè)備；還有一種統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQC)，可以改善線路的電能質(zhì)量。除靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器外，其他設(shè)備都有兩個(gè)換流器，且有相應(yīng)的變壓器完成隔離和變壓等功能。因?yàn)殪o止同步串聯(lián)補(bǔ)償器一般作為其他裝置的一種附加運(yùn)行方式，所以也可列入同類。

目前串聯(lián)補(bǔ)償裝置或者綜合控制裝置的串聯(lián)補(bǔ)償端，均是通過(guò)串聯(lián)變壓器接入電網(wǎng)。我國(guó)110kV及以上電網(wǎng)大部分采用雙回線路結(jié)構(gòu)，這就需要安裝兩套串聯(lián)補(bǔ)償裝置，而每套串聯(lián)補(bǔ)償裝置均需要按各回線的電流額定值去選取容量。在絕大部分場(chǎng)合，雙回線路的總運(yùn)行電流是遠(yuǎn)小于雙回線電流額定值之和，上述方案造成了正常運(yùn)行時(shí)容量嚴(yán)重浪費(fèi)，勢(shì)必增加了投資成本和占地面積，同時(shí)整體損耗也增大。對(duì)采用更多回線路結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)，成本、占地和設(shè)備損耗將進(jìn)一步限制了串聯(lián)補(bǔ)償裝置的應(yīng)用。為了解決以上不足，提高FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，需要一種更適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置,綜合考慮成本、體積和設(shè)備損耗，滿足FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，包含至少一個(gè)電壓源換流器、至少兩臺(tái)串聯(lián)變壓器、一臺(tái)多繞組變壓器；所述至少兩臺(tái)串聯(lián)變壓器的一側(cè)繞組并聯(lián)連接，另一側(cè)繞組分別串聯(lián)接入每回輸電線路；所述至少一個(gè)電壓源換流器的交流側(cè)通過(guò)所述多繞組變壓器接至串聯(lián)變壓器的并聯(lián)連接側(cè)。

上述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述多繞組變壓器配置多組繞組與電壓源換流器一一連接。

上述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述至少兩臺(tái)串聯(lián)變壓器的并聯(lián)連接側(cè)設(shè)有交流母線，用于所有變壓器的并聯(lián)連接。

上述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述多繞組變壓器與電壓源換流器連接側(cè)的繞組采用星型直接接地、或者星型經(jīng)電阻接地、或者角型的接法。

上述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述電壓源換流器與多繞組變壓器之間、多繞組變壓器與串聯(lián)變壓器之間以及串聯(lián)變壓器與輸電線路之間設(shè)有但不限于：斷路器、刀閘、避雷器、旁路裝置中的一種或者幾種或者全部。

上述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述旁路裝置用于交流系統(tǒng)相間或線間旁路，具體裝置為刀閘、或者旁路斷路器、或者晶閘管閥、或者火花間隙。

上述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，可獨(dú)立安裝于輸電系統(tǒng)，也可作為但不限于統(tǒng)一潮流控制器、可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器、線間潮流控制器和統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器串聯(lián)接入輸電線路裝置的組成部分。

采用上述方案后，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種多個(gè)換流器均分系統(tǒng)潮流的串聯(lián)補(bǔ)償裝置。將變壓器分為閥側(cè)繞組和線路側(cè)繞組兩部分，閥側(cè)繞組折算至線路側(cè)的總電流與線路側(cè)繞組的總電流相等，由于在正常運(yùn)行時(shí)多回線路的總電流總是遠(yuǎn)小于N*線路額定電流，因此所有換流器折算至線路側(cè)的總電流只需要選擇為線路電流的最大可能運(yùn)行的總電流即可；而采用每回線路對(duì)應(yīng)一臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置，則每臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置換流器折算至線路側(cè)的電流必須要等于線路的額定電流，即所有換流器總電流等于N*線路額定電流；采用本發(fā)明的方案，換流器的總電流可以遠(yuǎn)小于N*線路額定電流，即在相同輸出額定電壓的前提下，本方案的換流器容量要遠(yuǎn)小于常規(guī)的方案，甚至可以減少換流器的數(shù)量，提高了串聯(lián)補(bǔ)償裝置的運(yùn)行效率，節(jié)省了換流器的設(shè)備成本和占地面積，提高了FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性及可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明應(yīng)用在雙回線路的一種接線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明多個(gè)換流器接入多繞組變壓器的一種接線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明多個(gè)換流器接入多繞組變壓器的另一種接線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明多繞組變壓器的兩個(gè)繞組并聯(lián)接入母線的接線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明作為統(tǒng)一潮流控制器組成部分的一種接法示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供了一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，包含至少一個(gè)電壓源換流器、至少兩臺(tái)串聯(lián)變壓器、一臺(tái)多繞組變壓器；所述至少兩臺(tái)串聯(lián)變壓器的一側(cè)繞組并聯(lián)連接，另一側(cè)繞組分別串聯(lián)接入每回輸電線路；所述至少一個(gè)電壓源換流器的交流側(cè)通過(guò)所述多繞組變壓器接至串聯(lián)變壓器的并聯(lián)連接側(cè)。如圖1所示，為一臺(tái)電壓源換流器接至雙回線路的一種接線結(jié)構(gòu)示意圖。

前述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述多繞組變壓器配置多組繞組與電壓源換流器一一連接。如圖2所示，考慮多個(gè)換流器接入時(shí)的程序一致性和獨(dú)立控制，各電壓源換流器接至多繞組變壓器的不同繞組。

當(dāng)然，在一些必要場(chǎng)合，如選用多臺(tái)小容量換流器并聯(lián)時(shí)，也可將多臺(tái)電壓源換流器的交流側(cè)并聯(lián)或分組并聯(lián)后接至多繞組變壓器。如圖3所示，兩臺(tái)電壓源換流器交流側(cè)并聯(lián)后接至多繞組變壓器的一組繞組。

前述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述至少兩臺(tái)串聯(lián)變壓器的并聯(lián)連接側(cè)設(shè)有交流母線，用于所有變壓器的并聯(lián)連接。

如圖4所示，多繞組變壓器的兩組繞組與兩臺(tái)串聯(lián)變壓器的各一組繞組并聯(lián)接至交流母線。

前述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述多繞組變壓器與電壓源換流器連接側(cè)的繞組采用星型直接接地、或者星型經(jīng)電阻接地、或者角型的接法。

前述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述電壓源換流器與多繞組變壓器之間、多繞組變壓器與串聯(lián)變壓器之間以及串聯(lián)變壓器與輸電線路之間設(shè)有但不限于：斷路器、刀閘、避雷器、旁路裝置。

前述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述旁路裝置用于交流系統(tǒng)相間或線間旁路，具體裝置為刀閘、或者斷路器、或者晶閘管閥、或者火花間隙。

前述的一種適用于多回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，可獨(dú)立安裝于輸電系統(tǒng)，也可作為但不限于統(tǒng)一潮流控制器、可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器、線間潮流控制器和統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器串聯(lián)接入輸電線路裝置的組成部分。如圖5所示，其作為統(tǒng)一潮流控制器組成部分的一種接法示意圖。

采用上述方案后，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種多個(gè)換流器均分系統(tǒng)潮流的串聯(lián)補(bǔ)償裝置。將變壓器分為閥側(cè)繞組和線路側(cè)繞組兩部分，閥側(cè)繞組折算至線路側(cè)的總電流與線路側(cè)繞組的總電流相等，由于在正常運(yùn)行時(shí)多回線路的總電流總是遠(yuǎn)小于N*線路額定電流，因此所有換流器折算至線路側(cè)的總電流只需要選擇為線路電流的最大可能運(yùn)行的總電流即可；而采用每回線路對(duì)應(yīng)一臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置，則每臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置換流器折算至線路側(cè)的電流必須要等于線路的額定電流，即所有換流器總電流等于N*線路額定電流；采用本發(fā)明的方案，換流器的總電流可以遠(yuǎn)小于N*線路額定電流，即在相同輸出額定電壓的前提下，本方案的換流器容量要遠(yuǎn)小于常規(guī)的方案，甚至部分場(chǎng)合可以減少換流器的數(shù)量，提高了串聯(lián)補(bǔ)償裝置的運(yùn)行效率，節(jié)省了換流器的設(shè)備成本和占地面積，提高了FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性及可靠性。

最后應(yīng)該說(shuō)明的是：結(jié)合上述實(shí)施例僅說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解到：本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，但這些修改或變更均在申請(qǐng)待批的專利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。