[发明专利]一种基于分布式潮流控制的非接触耦合式融冰拓扑及融冰方法

说明书

本发明涉及一种基于分布式潮流控制的非接触耦合式融冰拓扑及融冰方法。该拓扑及方法将单匝耦合变压器分布式卡合在各分裂子导线上，通过优化各子导线分布式卡合的单匝耦合变压器投切策略，将融冰段内几根子导线的电流挪移到某一根或某几根上，使各根子导线依次达到融冰电流值，逐次对各根子导线进行融冰。本发明可以在不停电、不改变线路结构、不改变线路正常电力输送的情况下，对分裂导线的子导线进行逐次融冰，也可用于潮流控制。

技术领域

本发明属于智能电网安全稳定运行技术领域。具体涉及一种基于分布式潮流控制的非接触耦合式融冰拓扑及方法，可以在不停电、不改变线路结构、不改变线路正常电力输送的情况下，对分裂导线的子导线进行逐次融冰，也可用于潮流控制。

背景技术

处于高寒地区的输电线路在冬季易发生覆冰现象，不同的覆冰程度可能会产生线路断线、杆塔倒塌、线路振荡、绝缘闪络等事故，致使部分地区电网输变电设施受损以及相关发电机组跳闸停机，不仅会极大地降低系统供电可靠性，还会造成严重的经济损失，对于500kV超高压输电线路，其故障造成的损失更大。

对于500kV超高压输电线路，目前基本采用直流融冰技术，但直流融冰需要停电进行，影响线路正常电力输送。也有部分专家学者采用在各分裂子导线安装短路器，依次开断断路器将潮流挤到某一根子导线上，逐次对子导线进行交流融冰，但，频繁开断断路器也影响了断路器的寿命，增大线路风险，而且由断路器的开断，直接改变了被融冰线路段对外的等效阻抗，虽然没有停电，但将改变线路的正常电力输送，影响负荷的正常用电。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种基于分布式潮流控制的非接触耦合式融冰拓扑及方法，该拓扑及方法将不改变线路的正常结构，不改变被融冰段对外的等效阻抗，不影响正常电力输送而对子导线进行逐次融冰。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于分布式潮流控制的非接触耦合式融冰拓扑，其特征在于，将分裂导线进行分段，段头段尾的间隔棒为非绝缘间隔棒，段内的为绝缘间隔棒；将若干单匝耦合变压器分布式卡合在各分裂子导线上，融冰装置接在单匝耦合变压器次级绕组上。

在上述的一种基于分布式潮流控制的非接触耦合式融冰拓扑，融冰装置包括单匝耦合变压器、TCSC以及可控开关，其中，TCSC为实现调节分裂导线阻抗的装置；在需要融冰时，可控开关断开，TCSC可根据实时融冰电流大小调节晶闸管的导通角，从而连续调节装置外部等效阻抗，使分裂导线电流达至融冰电流值；在不需要融冰时，可控开关闭合，TCSC流经电流几乎等于0。

一种基于分布式潮流控制的非接触耦合式融冰拓扑的融冰方法，其特征在于，包括

步骤1、依据式(1)与线路所需融冰电流值，计算单根分裂子导线上所需投入融冰装置的总输出阻抗；

x_a为融冰子导线子导线上所需投入融冰装置的总输出阻抗，x_b为非融冰子导线上所需投入融冰装置的总输出阻抗；

步骤2、将被融冰的线路段内的间隔棒改造成绝缘间隔棒；

步骤3、将耦合变压器在融冰段内沿着电力杆塔进行安装；

步骤4、依据气象环境设置线路融冰电流；

步骤5、进行各分裂子导线的融冰装置投切；投切控制策略如下：

步骤5.1、计算单根分裂子导线上的融冰装置安装数量M；