[发明专利]一种配电网合环调电装置及方法

说明书

本发明实施例公开了一种配电网合环调电装置及方法，所述装置包括：储能装置、变流器、串联变压器和断路器；储能装置与变流器的直流侧连接，用于为变流器提供直流侧电压；变流器用于通过控制电力电子开关的通断调整输出电压；串联变压器的一端与合环电路串联，用于为合环电路提供补偿电压；串联变压器的另一端与变流器的输出端串联，用于调节补偿电压的幅值和相位；断路器用于控制合环调电过程中储能装置、变流器和串联变压器的投入和退出。确保当采取合环调电措施时快速正确的调节合环点一侧的电压和相位，减小两侧电压相量差，从而减小合环冲击电流，保证合环调电的顺利进行。

技术领域

本发明涉及一种配电网装配技术领域，尤其涉及一种配电网合环调电装置及方法。

背景技术

为了避免配电网发生短路故障时系统产生短路电流过大，减小故障波及范围。目前，我国配电网多采用“闭环设计，开环运行”的方式。当配电网中的某些母线、开关、馈线等需要进行检修或者发生故障时，常采用合环调电操作。所谓合环调电就是通过操作配电网中的相应负荷转运断路器开关，将一条或几条线路负荷经一系列倒负荷操作，在不停电情况下转运到另一条线路，实现负荷的不停电转供。合环调电可以保证供电的连续性和可靠性。

随着配电网双电源供电和多电源供电情况的增多，合环调电的使用也更加普遍。为了减小合环冲击电流，使合环操作满足合环条件，常使用一些配电网电压幅值和相角调节装置对合环点电压进行调节。目前配电网多采用移相变压器等传统设备进行有级调节，但这种通过改变变压器分接头档位进行调节的设备及方法，仍有可能会使合环点两侧电压幅值和相位差值过大，导致合环失败。

因移相变压器采用机械抽头进行电压调节，机械抽头有易损坏，寿命短，响应速度慢的特点。使用合适的电力电子开关装置和有效的控制方式能够解决因移相变压器机械抽头引起的一系列问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种合环调电装置及方法，用于解决现有技术中采用机械抽头调节电压，易引起合环失败的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提出一种配电网合环调电装置，包括：储能装置、变流器、串联变压器和断路器组；其中，所述储能装置与所述变流器的直流侧连接，用于为所述变流器提供直流侧电压；所述变流器用于通过控制电力电子开关的通断调整输出电压；所述串联变压器的一端与合环电路串联，用于为合环电路提供补偿电压；所述串联变压器的另一端与变流器的输出端串联，用于调节补偿电压的幅值和相位；所述断路器组用于控制合环调电过程中所述储能装置、所述变流器和所述串联变压器的投入和退出。

可选地，所述断路器组中的第一断路器设置于第一电源与第一母线之间，所述断路器组中的第二断路器设置于第一母线与串联变压器一次侧之间，所述断路器组中的第三断路器设置于所述串联变压器一次侧与第二母线之间，所述断路器组中的第四断路器设置于第二电源与第二母线之间，所述第一母线与所述第二母线通过所述断路器组中的第五断路器连接，所述第二母线与变流器的交流侧之间连接第六断路器，所述串联变压器二次侧和所述变流器之间连接第七断路器。

可选地，所述变流器存在两种工作状态：

所述变流器处于逆变器状态时，所述变流器通过控制电力电子开关的通断逆变出输出电压，用于为合环电路提供补偿电压；

所述变流器处于整流器状态时，用于通过对充电功率的控制对储能装置进行充电。

可选地，所述变流器处于整流器状态时，所述储能装置的母线侧引出充电线连接至所述合环电路，所述充电线与整流器状态的变流器组成储能装置的充电电路。

一种配电网合环调电方法，应用于如上述的配电网合环调电装置，包括：

获取合环点两侧电压，得到合环点两侧的电压差值；

将所述电压差值作为待补偿电压值，控制变流器的输出电压使得合环处的串联变压器输出对应待补偿电压值的补偿电压至合环电路，其中，所述变流器的输入端为储能装置提供的直流侧电压；