[发明专利]SVG型带电融冰实验平台

说明书

本发明公开了一种SVG型带电融冰实验平台，包括低压电源、网侧模拟阻抗、覆冰线路模拟阻抗、末端线路模拟阻抗、负载模拟模块、SVG和集控单元。低压电源、网侧模拟阻抗、覆冰线路模拟阻抗、末端线路模拟阻抗、负载模拟模块依次串联，用于模拟实际线路及其负荷；SVG模块的输出端并联在覆冰线路模拟阻抗模块两端，用于调控融冰电流大小和线路电压；集控单元实时监测各模块状态并调控两台SVG的输出，完成对不同工况下开展输电线路带负荷融冰时的工况模拟与实验验证。本发明可在实验室条件下实现对SVG型融冰系统的原理性验证，能够完成对实际SVG型带电融冰系统的定量模拟，完成原理性验证及相关特性研究；而且平台参数可调、配置灵活，适用范围广；平台设备简单通用，系整套系统易于实现的。

技术领域

本发明具体涉及一种SVG型带电融冰实验平台。

背景技术

随着经济技术的发展，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，电力系统的可靠稳定运行就成为了电力系统的最重要的任务之一。

我国冰雪灾害频发，输电线路覆冰后易引起断线倒杆，严重威胁到电网的安全运行和供电可靠性。线路覆冰危害主要表现在倒塔断线、绝缘子闪络、导线舞动、跳闸等方面，严重时甚至可能导致电网瘫痪。为减轻冰灾对输电线路造成的影响，国内外已提出的多种融冰方法有几十种，其中目前唯一获得大规模工程应用的除冰方式是热力融冰。热力融冰是将电能转换为热能的融冰技术，通过在输电导线中流过较大的电流来导线发热，达到融冰目的。已有线路热力融冰方法可分为短路融冰和带负荷融冰两大类：其中短路融冰期间需中断该条线路的电力输送，这对不容许停电的骨干输电线路或单电源供电的重要用户线路而言，常常是无法接受的。

带负荷融冰(On-Load Network De-ice)是在线路不停电的情况下，通过增大线路负荷电流来融冰,又称为带电融冰。典型带负荷融冰方式是利用移相变压器增加双回线路间环流，或利用统一潮流控制器(UPFC)来增大覆冰线路电流以融冰，或通过电网调度调整调整改变潮流分布以增加线路负荷电流。但该带负荷融冰对于220kV及以上电压等级的线路而言，由于导线截面大即融冰电流大、加之系统容量和运行方式的限制，容易引起各电压等级线路的系统稳定问题。

在具有动态无功补偿能力的无功设备中，静态同步发生器(Static VarGenerator，SVG)因具有响应速度快、并网谐波小而受到关注。但是目前并没有关于SVG用于带负荷融冰的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可对各种输电线路工况开展模拟与实验验证的SVG型带电融冰实验平台。

本发明提供的SVG型带电融冰实验平台，包括低压电源模块、网侧模拟阻抗模块、覆冰线路模拟阻抗模块、末端线路模拟阻抗模块、负载模拟模块、SVG模块和集控单元。低压电源模块、网侧模拟阻抗模块、覆冰线路模拟阻抗模块、末端线路模拟阻抗模块、负载模拟模块依次串联，用于模拟实际线路及其负荷；SVG模块的输出端并联在覆冰线路模拟阻抗模块两端，用于调控融冰电流大小和线路电压；集控单元实时监测各模块状态并调控两台SVG的输出，完成对不同工况下开展输电线路带负荷融冰时的工况模拟与实验验证。

所述的SVG模块包括两台三相SVG；首端SVG的输出端并联到网侧模拟阻抗模块和覆冰线路模拟阻抗模块两者之间的连接点；末端SVG的输出端并联到覆冰线路模拟阻抗模块和末端线路模拟阻抗模块两者之间的连接点。

所述的末端SVG的额定电流设计为SVG型带电融冰实验平台所需要模拟的最大融冰电流；首端SVG的额定电流设计为1.5倍的末端SVG额定电流。

所述的末端SVG的控制方式为恒功率模式或恒电流模式；首端SVG的控制方式为恒电压模式。

所述的网侧模拟阻抗模块由可调电阻和可调电感串联构成，用于模拟不同输电线路线型和长度下的电网侧特性。