[发明专利]一种模块化高频融冰激励电源

说明书

本发明公开了一种高频高压融冰大功率激励电源，线路的覆冰在高频作用下能产生介质损耗，和高频电流集肤效应的共同作用下，将输电线路的覆冰融化。装置通过功率单元模块并联构成，所用功率单元模块由两部分组成，包括三相整流单元和单相逆变单元，每个模块输入端可接入变电站6Kv用电，整流后再逆变出6Kv/5Khz左右的高频电流，并联后再通过阻尼滤波器滤波后接入覆冰输电线路，本发明中的装置采用载波相移技术实现装置高频大功率的输出，降低系统的整体损耗。

技术领域

本发明涉及电网安全与融冰防灾技术，具体地，涉及一种高频高压融冰方法所用的激励电源。

背景技术

冰灾是电力系统最严重的威胁之一，当严重的冰灾持续来袭时，输电线路会出现覆冰，冰灾相比其他事故，给电网造成的损失更为严重。为应对越来越频繁的冰灾对电力系统安全运行的威胁，发展了多种融冰技术，主要融冰技术有热力融冰，机械除冰，被动除冰及其他除冰方法。其中，将电能转化为热能的热力融冰技术，需要针对覆冰导线计算融冰电流的大小和作用时间，已经被广泛用于电网输电线路融冰方面。如今较成熟的技术有交流短路融冰和直流短路融冰，但前者受融冰电源无功容量所限，适合应用在220kV及以下电压等级或短距离输电线路；后者则需要造价高昂的直流融冰电源，经济性有待提高，宜对高压长距离输电线路融冰。

高频高压激励融冰技术，其基本原理为：覆冰处于中高频电场中会成为有损电介质，对覆冰导线施加高频激励源将产生集肤效应极强的焦耳热和高效率的介质热，若高频融冰激励源参数选择合理，焦耳热和介质热将沿线互补，进而得到幅值不变的合成融冰热功率，达到良好融冰效果。高频高压融冰由于融冰电流小，融冰效率高，有利于实现在线融冰，得到了关注，但高频高压激励融冰需特有的高频融冰激励电源才能进行。

发明内容

本发明给出一种模块化高频高压融冰激励电源。高频高压融冰技术由于冰的介质损耗热和高频电流的集肤效应，能有更高的热效率，同等融冰情况下，高频高压融冰需要的融冰电流更小，融冰电源的体积更小，经济型更好。此外可以解决直流短路融冰和工频交流短路融冰的缺陷，实现在线不停电融冰。

本发明采用的技术方案：

一种模块化高频高压融冰激励电源，其特征在于，各功率单元模块输入端以并联方式接入变电站用电，通过功率单元模块的变换产生高频交流，输出经过无源阻尼滤波器滤波后接入覆冰输电线路。

其中，功率单元模块，其特征在于，每个模块由三相整流电路和单相逆变单元组成，三相整流单元，整流单元包括三相输入滤波电感L_ia，L_ib，L_ic，六个电力二极管VD₁，VD₂，VD₃，VD₄，VD₅，VD₆和直流滤波电容C_dc，电力二极管VD₁和VD₄组成A相桥臂，电力二极管VD₃和VD₆组成B相桥臂，电力二极管VD₅和VD₂组成C相桥臂；单相逆变单元包括四个绝缘门极双极性晶体管VT₁，VT₂，VT₃，VT₄，绝缘门极双极性晶体管VT₁，VT₄构成桥臂1，绝缘门极双极性晶体管VT₂，VT₃构成桥臂2；

无源阻尼LC滤波器，其特征在于，每个功率模块的输出滤波电感L_i并联，电容C₁与一个电容C₂和电阻R串联的支路并联。

本发明的有益效果是：

1)激励电源由功率单元模块组成，系统冗余性提高，单个模块的故障不会影响系统工作，根据实际覆冰线路对电源容量的要求，通过模块数量的组合能完成。