[发明专利]移相变压器副边绕组抽头不等分相电压下的抽头选择策略

说明书

技术领域

本发明涉及一种移相变压器副边绕组抽头选择策略，具体说涉及一种移相变压器(“Sen”Transformer)副边绕组抽头不等分相电压情况下的抽头选择策略。

背景技术

移相变压器是现代电力系统中实现潮流控制的一项关键技术。自上世纪30年代首次提出移相器的概念以来，基于机械式有载调压开关的传统移相器已在世界范围内，尤其是欧美国家的电网中得到了广泛应用。用移相变压器能改变线路中的潮流分布，可以减小损耗，使得线路潮流分布最优，提高电网输送能力，因而移相变压器的应用需求在不断增加。“Sen”Transformer(ST)由美国西屋科技中心的K.K.Sen博士于2003年提出。在与系统的接入方式上看，ST是一种串、并联混合型装置，它是基于多抽头变压器和抽头控制技术的改进型移相变压器，通过对副边绕组抽头的投切，使其输出不同的串联注入电压，调节系统电压、改变传输潮流，提高系统稳定性。

ST的结构如图1所示。它的原边绕组是以星型方式连接的，然后并联接入系统(通常是靠近首端的一侧)，构成变压器的励磁单元；副边绕组每相分别由三个带着抽头的小绕组连接而成，然后以串联的方式接入系统，提供电压补偿。

如图1所示，接入A相副边的三个绕组分别为a1、a2、a3(即a1、a2、a3连接在一起与A相原边的励磁单元产生电磁感应，B、C相与此相同)，依次接入B、C两相副边的绕组为b1、b2、b3和c1、c2、c3，。由于A、B、C三相相差120°，则相应的感应而出的a1、a2、a3(彼此同相位，下同)，b1、b2、b3和c1、c2、c3也相差120°。

将绕组a1、b1、c1串联起来构成A相的串联补偿电压，则可得到幅值和相角均可改变的电压。B、C两相与此相同，构成B相串联补偿电压的绕组为a2、b2、c2，构成C相串联补偿电压的绕组为a3、b3、c3。为增加每相串联补偿电压的幅值和相角的改变范围，通常会让副边的每个小绕组(a1、a2、a3等)携带多个抽头。

在图1所示的ST结构中，副边的每个小绕组都带有三个抽头，表示每个小绕组都可以输出以其自身容量为基值的0pu,0.25pu,0.5pu,0.75pu,1pu等五个电压。由于每一相的副边绕组都有三个小绕组，且每个小绕组输出电压的幅值和相角都不尽相同，因此可以通过多种不同的组合，得到多种不同的串联补偿电压，从而调节接入系统首端的电压，达到调节系统电压幅值和相角的目的。

因此副边绕组抽头的不同选择，决定了串联补偿电压的输出，从而达到调节系统电压幅值的作用。当每相副边绕组有多个抽头、且抽头不等分时，抽头的选择策略就显得至关重要。目前我国对移相变压器副边绕组抽头不等分情况下的选择还没有一套完整的策略。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种移相变压器副边绕组抽头不等分相电压情况下的抽头选择策略，采用本策略后，移相变压器副边绕组的抽头补偿容量大，补偿精度高，选择灵活，可以实现多种串联补偿电压的输出。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种移相变压器副边绕组抽头不等分相电压情况下的抽头选择策略，所述的抽头不等分相电压指抽头以1:1:1……(M+1)的比例划分每相电压，M为移相变压器每相副边绕组抽头数；其特征是：所述选择策略包括以下步骤：

●S1，画出抽头不等分相电压输出点分布图(如图3所示)

以副边绕组有一个抽头为例说明(有M个抽头的可照样画出)，副边电压抽头以1:2的比例划分副边每相电压；副边每相电压可输出1/3pu,2/3pu,1pu三个电压值，以A相为例(B相和C相类似)，Va为系统电压，oa是ST抽头处于a点时的补偿电压，幅值为1/3pu,同理ob为2/3pu,oc为1pu,即Va1；

当副边a1相绕组补偿1pu电压，副边c1相绕组补偿1pu电压，副边B相绕组补偿0pu,根据Va1和Vc1电压相量矢量相加，则补偿电压为V_a'；

●S2，步骤S1画出的图中，直线oc,od和of上的点是实际A,B,C三相副边抽头补偿的点，虚线六边形上的点是通过抽头组合而成的等效抽头所能补偿的点；

当需要补偿到e点时，则是副边a1相补偿电压输出1/3pu，即副边b1相补偿电压输出0pu，副边c1相补偿电压输出2/3pu，即a1相，b1相和c1相补偿电压矢量相加，A相电压Va从o点的基础上又补偿了电压，按照此种策略，则有M个抽头下，补偿点数N2有：