[发明专利]有载调压装置、有载调压变压器及其控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种有载调压装置、有载调压变压器及其控制方法。有载调压变压器的控制方法包括：根据有载调压变压器的一次侧的目标电压值与实际电网电压值控制生成相应的分接开关指令以及电力电子变换模块的目标输出电压；根据相关参数生成电力电子变换模块的电压幅值和相角指令；相关参数包括实际负荷电压值和分接开关指令；或者相关参数包括目标输出电压；根据电力电子变换模块的电压幅值和相角指令生成电力电子变换模块的目标脉宽调制信号；根据目标脉宽调制信号实时控制电力电子变换模块的占空比。本发明实施例可以实现对一次侧绕组输出电压的精确调节，并可以向电网系统提供一定的无功功率。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种有载调压装置、有载调压变压器及其控制方法。

背景技术

有载调压器是变压器在带负荷运行时能通过转换分接头档位而改变变压器一次侧绕组电压的一种调压设备。

目前的有载调压器通过调节接头挡位改变接入一次侧绕组线圈的匝数，从而改变一次侧绕组电压的大小，但是使用这种方式有载调压器调节电压的范围和档位以及接头的数目相关联。

现有技术中受限于保证有载调压器工作中的稳定性以及有载调压器的成本等原因，现有技术中的有载调压器上的接头仅有几个或十几个，只能按照固定步长进行调节，电压调节时波形过渡不够平滑，无法实现精准电压调节，且无法向电网系统提供无功功率。

发明内容

本发明提供了一种有载调压装置、有载调压变压器及其控制方法，可以实现对一次侧绕组输出电压的精确调节，并可以向电网系统提供一定的无功功率。

第一方面，本发明实施例提供了一种有载调压变压器的控制方法，有载调压变压器包括：控制模块和与电网的一相供电线路相连接的有载调压装置，有载调压装置包括一次侧绕组、绕组投切模块和至少一个电力电子变换模块；一次侧绕组包括主绕组、与电力电子变换模块一一对应连接的辅助绕组和至少一个分段绕组；绕组投切模分别连接各分段绕组，绕组投切模块包括至少一个分接开关；有载调压变压器的控制方法由控制模块执行，有载调压变压器的控制方法包括：根据有载调压变压器的一次侧的目标电压值与实际电网电压值控制生成相应的分接开关指令以及电力电子变换模块的目标输出电压；根据相关参数生成电力电子变换模块的电压幅值和相角指令；相关参数包括实际负荷电压值和分接开关指令；或者相关参数包括目标输出电压；根据电力电子变换模块的电压幅值和相角指令生成电力电子变换模块的目标脉宽调制信号；根据目标脉宽调制信号实时控制电力电子变换模块的占空比。

可选地，在根据有载调压变压器的一次侧的目标电压值与实际电网电压值控制生成相应的分接开关指令以及电力电子变换模块的目标输出电压之后，包括：根据分接开关指令对分接开关发出触发信号。

可选地，电力电子变换模块包括电力电子变流器，电力电子变流器包括整流单元和逆变单元，整流单元的交流侧与电力电子变流器的第一端和第二端连接，整流单元的直流侧与逆变单元的直流侧连接；逆变单元的交流侧与电力电子变流器的第三端和第四端连接；目标脉宽调制信号包括第一目标脉宽调制信号和第二目标脉宽调制信号；根据多个电力电子变流器的电压幅值和相角指令生成多个电力电子变流器的时变调制波信号，包括：以整流单元的直流侧电压为外环控制量并以整流单元的交流侧电流为内环控制量对整流单元进行双闭环控制，以生成第一目标脉宽调制信号；以电力电子变流器的输出电压为外环控制量并以逆变单元的交流侧电流为内环控制量对逆变单元进行双闭环控制，以生成第二目标脉宽调制信号；根据目标脉宽调制信号实时控制电力电子变换模块的占空比，包括：根据第一目标脉宽调制信号控制整流单元中开关器件的占空比；根据第二目标脉宽调制信号控制逆变单元中开关器件的占空比。

可选地，根据电力电子变换模块的电压幅值和相角指令生成电力电子变换模块的目标脉宽调制信号，包括：根据电力电子变换模块的电压幅值和相角指令生成电力电子变换模块的时变调制波信号；对时变调制波信号做归一化处理得到归一化调制信号，再将归一化调制信号与载波比较，得到目标脉宽调制信号。