CN106953327A - 变频柔性调谐装置、半波长交流输电系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变频柔性调谐装置，所述变频柔性调谐装置包括旋转变压器、直流驱动电机和集电环；旋转变压器的转子绕组与所述集电环连接；直流驱动电机，用于驱动旋转变压器，以改变旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率。与现有技术相比，本发明提供的一种变频柔性调谐装置，通过调节直流驱动电机的输出转矩，以调节旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率，进而可以灵活地调节变频柔性调谐装置输出信号的频率、电压幅值和相位等电量参数。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种变频柔性调谐装置、半波长交流输电系统及其控制方法。
背景技术
光伏和风电等技术的发展促进了资源条件即使不是最好地区的集约式大规模开发，从而使得超远距离、大功率电能的输送及其实施具有广泛的意义和实用价值。
半波长交流输电(Half Wavelength AC Transmission，HWACT)是指输电的电气距离接近1个工频半波长，即3000km(50Hz)或2600km(60Hz)的超远距离的三相交流输电。无损情况下的半波长交流线路就像一台变比为-1.0的理想变压器，首端电压和末端电压大小相同、相位相反。随着超远距离、大功率传输需求的不断增加，半波长交流输电技术尤其是特高压半波长交流输电再次受到众多关注和研究。半波长交流输电技术的优点之一是半波长交流输电线路的功率因数相对较高，且在输电距离等于或稍大于半波长的情况下，其结构比现有的超远距离交、直流输电系统都更为简单；再者，对于发展中国家而言，交流输电设备的制造比换流装置的引进、运行和维护更为简单、经济。
中国的西部能源基地(如新疆煤电)与东部负荷中心(如珠三角)之间距离有些可达3000km，且输电容量巨大。未来还可能开发与中国毗邻的俄罗斯、蒙古等国的电力能源，并向中国、朝鲜等国输送，输电距离也在3000km以上。这种特殊需要的超远距离送电，使得特高压半波长交流输电技术有望成为中国未来可能的输电方式之一。目前，巴西、加拿大等幅员辽阔的国家也在推进半波长交流输电技术的研究，以应对日渐迫切的超远距离、大容量输电需求。因此，半波长交流输电的应用前景非常广阔。
半波长交流输电受客观条件的限制，实际线路的自然长度难以正好是半个波长。当线路长度不足或过长时，需要使用调谐电路或补偿电路对输电线路的电气长度进行人工补偿，以达到人造半波长交流输电线路的目的。目前，现有的半波长交流输电补偿方案是基于无源型网络进行输电线路调谐的，如附图1所示的π型调谐电路/装置，附图2所示的T型调谐电路/装置。这两种调谐方案在一定程度上影响了半波长交流输电技术的发展和应用。这是因为：
(1)无源调谐电路对系统结构、运行方式或参数变化的适应性相对较差，容易失去半波长特性；
(2)无源调谐电路功能较为单一，只解决调谐问题，无法适应电网灵活化、智能化的发展要求；
(3)无源调谐电路或半波长交流输电线路发生短路故障时，易引发谐振，产生幅值很高的过电压，这要求线路和设备提高相应的绝缘要求，或者要求安装相应的过电压限制措施来抑制线路的过电压。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种变频柔性调谐装置、半波长交流输电系统及其控制方法。
第一方面，本发明中一种变频柔性调谐装置的技术方案是：
所述变频柔性调谐装置包括旋转变压器、直流驱动电机和集电环；所述旋转变压器的转子绕组与所述集电环连接；
所述直流驱动电机，用于驱动所述旋转变压器，以改变所述旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率。
进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述旋转变压器的转子侧电阻与定子侧电阻相同，或者所述转子侧电阻与定子侧电阻不同；以及，
所述旋转变压器的转子侧漏感与定子侧漏感相同，或者所述转子侧漏感与定子侧漏感不同。
第二方面，本发明中一种半波长交流输电系统的技术方案是：
所述半波长交流输电系统包括依次连接的送端交流系统、半波长交流输电线路和受端交流系统，所述半波长交流输电系统包括两个如权利要求1或2任一项所述的变频柔性调谐装置；
一个所述变频柔性调谐装置安装在所述送端交流系统与半波长交流输电线路之间，另一个所述变频柔性调谐装置安装在所述受端交流系统与半波长交流输电线路之间。
进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述的一个变频柔性调谐装置中旋转变压器的定子侧与所述送端交流系统连接，转子侧与所述半波长交流输电线路连接；
所述的另一个变频柔性调谐装置中旋转变压器的定子侧与所述受端交流系统连接，转子侧与所述半波长交流输电线路连接。
第三方面，本发明中一种半波长交流输电系统的控制方法的技术方案是：
所述控制方法包括通过调节所述变频柔性调谐装置的运行方式，对所述半波长交流输电系统进行柔性调谐和柔性并网。
进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述对半波长交流输电系统进行柔性调谐包括：
当所述半波长交流输电线路的电气距离小于电网频率对应的一个半波长时，通过控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，提高半波长交流输电线路的运行频率，直至所述电气距离等于升高后的运行频率对应的一个半波长；
当所述半波长交流输电线路的电气距离大于电网频率对应的一个半波长时，通过控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，降低半波长交流输电线路的运行频率，直至所述电气距离等于降低后的运行频率对应的一个半波长；
当所述半波长交流输电线路的线路结构、线路参数或运行方式发生变化时，通过控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，调整半波长交流输电线路的运行频率，直至在所述线路结构、线路参数或运行方式发生变化后的半波长交流输电线路的电气距离等于所述改变后的运行频率对应的一个半波长。
进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述并网类型为送端交流系统接入半波长交流输电线路后与受端交流系统并网时，对半波长交流输电系统进行柔性并网包括：
调节所述受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置中旋转变压器的定/转子绕组比，使得所述旋转变压器的定子侧电压幅值与受端交流系统的电压幅值相同；
控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变所述旋转变压器的转子转速，使得所述旋转变压器的定子侧电压频率和定子侧电压相位分别与受端交流系统的电压频率和电压相位相同；当所述旋转变压器中定子侧的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位分别与所述受端交流系统的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位后，闭合所述变频柔性调谐装置与受端交流系统之间的并网机械开关完成并网。
进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述并网类型为受端交流系统接入半波长交流输电线路后与送端交流系统并网时，对半波长交流输电系统进行柔性并网包括：
调节所述送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置中旋转变压器的定/转子绕组比，使得所述旋转变压器的定子侧电压幅值与送端交流系统的电压幅值相同；
控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变所述旋转变压器的转子转速，使得所述旋转变压器的定子侧电压频率和定子侧电压相位分别与送端交流系统的电压频率和电压相位相同；当所述旋转变压器中定子侧的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位分别与所述送端交流系统的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位后，闭合所述变频柔性调谐装置与送端交流系统之间的并网机械开关完成并网。
进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述控制方法还包括通过控制所述变频柔性调谐装置调节所述半波长交流输电线路的传输功率，抑制所述送端交流系统与受端交流系统之间的区域间低频振荡，具体为：
当所述半波长交流输电系统发生区域间低频振荡时，控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的阻尼转矩，改变所述变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子侧传输功率，进而改变所述半波长交流输电线路的传输功率，抑制所述区域间低频振荡。
进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述控制方法还包括通过控制所述变频柔性调谐装置启动因故障停运的所述半波长交流输电系统，具体为：
控制所述送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置输出预设的转子侧传输功率，以启动所述送端交流系统和半波长交流输电线路；控制所述受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置对所述受端交流系统进行柔性并网；
或者，
控制所述受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置输出预设的转子侧传输功率，以启动所述受端交流系统和半波长交流输电线路；控制所述送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置对所述送端交流系统进行柔性并网。
进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述控制方法还包括通过控制所述变频柔性调谐装置对所述半波长交流输电系统进行故障隔离，具体为：
控制所述送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的驱动转矩，改变所述变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率，实现所述送端交流系统与半波长交流输电线路之间的故障隔离；
或者，
控制所述受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的驱动转矩，改变所述变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率，实现所述受端交流系统与半波长交流输电线路之间的故障隔离。
与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的一种变频柔性调谐装置，通过调节直流驱动电机的输出转矩，以调节旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率，进而可以灵活的调节变频柔性调谐装置输出信号的频率、电压幅值和相位等电量参数；
2、本发明提供的一种半波长交流输电系统，变频柔性调谐装置安装在半波长交流输电线路的两端，可以在半波长交流输电线路的线路结构、线路参数或运行方式发生变化后，对半波长交流输电线路进行调谐，使其不会失去半波长特性；
3、本发明提供的一种半波长交流输电系统的控制方法，通过改变调节变频柔性调谐装置的运行方式，对半波长交流输电系统进行柔性调谐和柔性并网，其操作灵活、简单。
附图说明
图1：π型调谐电路/装置结构示意图；
图2：T型调谐电路/装置结构示意图；
图3：本发明实施例中一种变频柔性调谐装置结构示意图；
图4：本发明实施例中一种半波长交流输电系统结构示意图；
其中，11：旋转变压器；12：直流驱动电机；13：集电环；21：送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置；22：受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面分别结合附图，对本发明实施例提供的一种变频柔性调谐装置进行说明。
图3为本发明实施例中一种变频柔性调谐装置结构示意图，如图所示，本实施例中变频柔性调谐装置包括旋转变压器11、直流驱动电机12和集电环13。旋转变压器11的转子绕组与集电环13连接。直流驱动电机12，用于驱动旋转变压器11，以改变旋转变压器11的转子转速和转子侧传输功率。本实施例中旋转变压器11的转子侧与定子侧分别与两个交流系统连接，通过旋转变压器11实现这两个交流系统进行功率交换，具体为：调节直流驱动电机12的输出转矩驱动旋转变压器11，改变旋转变压器11的转子转速和转子侧传输功率，集电环13将旋转变压器11的转子侧电流传输至与该变频柔性调谐装置相连的交流系统。
其中，本实施例中旋转变压器11的转子侧的电阻和/或漏感，以及旋转变压器11的定子侧的电阻和/或漏感，可以相同也可以不同，具体为：旋转变压器11的转子侧电阻与定子侧电阻相同，或者转子侧电阻与定子侧电阻不同。以及，旋转变压器11的转子侧漏感与定子侧漏感相同，或者转子侧漏感与定子侧漏感不同。
本实施例中通过调节直流驱动电机12的输出转矩，以调节旋转变压器11的转子转速和转子侧传输功率，进而可以灵活地调节变频柔性调谐装置输出信号的频率、电压幅值和相位等电量参数。
进一步地，本发明还提供了一种半波长交流输电系统，并给出具体实施例，下面结合附图对本实施例提供的一种半波长交流输电系统进行说明。
图4为本发明实施例中一种半波长交流输电系统结构示意图，如图所示，本实施例中半波长交流输电系统包括送端交流系统fs1、半波长交流输电线路、受端交流系统fs2、变频柔性调谐装置21和变频柔性调谐装置22。
其中，送端交流系统fs1、半波长交流输电线路、受端交流系统fs2依次连接，变频柔性调谐装置21的定子侧与送端交流系统fs1连接，变频柔性调谐装置21的转子侧与半波长交流输电线路连接，变频柔性调谐装置22定子侧与受端交流系统fs2连接，变频柔性调谐装置22的转子侧与半波长交流输电线路连接。本实施例中变频柔性调谐装置21和变频柔性调谐装置22均采用图3所示的变频柔性调谐装置。
本实施例中变频柔性调谐装置安装在半波长交流输电线路的两端，可以在半波长交流输电线路的线路结构、线路参数或运行方式发生变化后，对半波长交流输电线路进行调谐，使其不会失去半波长特性。
进一步地，本发明还提供了一种半波长交流输电系统的控制方法，并给出具体实施例，下面对本实施例提供的一种半波长交流输电系统进行说明。
本实施例中半波长交流输电系统的控制方法主要包括对半波长交流输电系统进行柔性调谐和柔性并网，抑制半波长交流输电系统的低频振荡、作为黑启动电源启动因故障停运的半波长交流输电系统，以及对半波长交流输电系统进行故障隔离。具体为：
1、柔性调谐
本实施例中可以按照下述步骤对半波长交流输电系统进行柔性调谐，具体为：
(1)当半波长交流输电线路的电气距离小于电网频率对应的一个半波长时，通过控制变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，提高半波长交流输电线路的运行频率，直至电气距离等于升高后的运行频率对应的一个半波长。
本实施例中在半波长交流输电系统的送端交流系统和受端交流系统的系统频率均为预设的固定值时，通过改变旋转变压器的转子转速，该转子转速对应的电气频率分量与系统频率叠加，使得叠加后的旋转变压器的转子侧频率升高，即提高半波长交流输电线路的运行频率，使得半波长交流输电线路的电气距离等于升高后的运行频率对应的一个半波长。
(2)当半波长交流输电线路的电气距离大于电网频率对应的一个半波长时，通过控制变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，降低半波长交流输电线路的运行频率，直至电气距离等于降低后的运行频率对应的一个半波长。
本实施例中在半波长交流输电系统的送端交流系统和受端交流系统的系统频率均为预设的固定值时，通过改变旋转变压器的转子转速，该转子转速对应的电气频率分量与系统频率叠加，使得叠加后的旋转变压器的转子侧频率降低，即降低半波长交流输电线路的运行频率，使得半波长交流输电线路的电气距离等于降低后的运行频率对应的一个半波长。
(3)当半波长交流输电线路的线路结构、线路参数或运行方式发生变化时，通过控制变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，调整半波长交流输电线路的运行频率，直至在线路结构、线路参数或运行方式发生变化后的半波长交流输电线路的电气距离等于改变后的运行频率对应的一个半波长。
本实施例中在半波长交流输电系统的送端交流系统和受端交流系统的系统频率均为预设的固定值时，通过改变旋转变压器的转子转速，该转子转速对应的电气频率分量与系统频率叠加，使得叠加后的旋转变压器的转子侧频率升高或降低，即提高或降低半波长交流输电线路的运行频率，使得半波长交流输电线路的电气距离等于改变后的运行频率对应的一个半波长。
2、柔性并网
本实施例中包括两个并网类型：一是送端交流系统接入半波长交流输电线路后与受端交流系统并网，二是受端交流系统接入半波长交流输电线路后与送端交流系统并网。下面对这两种并网类型的柔性并网方法进行具体说明。
(1)并网类型为送端交流系统接入半波长交流输电线路后与受端交流系统并网时，可以按照下述步骤实施，具体为：
①：调节变频柔性调谐装置22中旋转变压器的定/转子绕组比，使得旋转变压器的定子侧电压幅值与受端交流系统的电压幅值相同。其中，旋转变压器的定子侧电压幅值与受端交流系统的电压幅值相同的最大误差不超过受端交流系统电压幅值的±5％。
②：控制变频柔性调谐装置22的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，使得旋转变压器的定子侧电压频率和定子侧电压相位分别与受端交流系统的电压频率和电压相位相同。当旋转变压器中定子侧的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位分别与受端交流系统的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位后，闭合变频柔性调谐装置与受端交流系统之间的并网机械开关完成并网。
(2)并网类型为受端交流系统接入半波长交流输电线路后与送端交流系统并网时，可以按照下述步骤实施，具体为：
①：调节变频柔性调谐装置21中旋转变压器的定/转子绕组比，使得旋转变压器的定子侧电压幅值与送端交流系统的电压幅值相同。其中，旋转变压器的定子侧电压幅值与送端交流系统的电压幅值相同的最大误差不超过送端交流系统电压幅值的±5％。
②：控制变频柔性调谐装置21的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，使得旋转变压器的定子侧电压频率和定子侧电压相位分别与送端交流系统的电压频率和电压相位相同。当旋转变压器中定子侧的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位分别与送端交流系统的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位后，闭合变频柔性调谐装置与送端交流系统之间的并网机械开关完成并网。
3、抑制低频振荡
本实施例中可以通过控制变频柔性调谐装置调节半波长交流输电线路的传输功率，以抑制送端交流系统与受端交流系统之间的区域间低频振荡，具体为：当半波长交流输电系统发生区域间低频振荡时，控制变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的阻尼转矩，改变变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子侧传输功率，进而改变半波长交流输电线路的传输功率，抑制区域间低频振荡。
其中，阻尼转矩可以按照下述方法确定：
(1)向变频柔性调谐装置施加功率阶跃调节命令，在变频柔性调谐装置执行该功率阶跃调节命令后，测量半波长交流输电系统的断面潮流变化的响应曲线，采用常规的曲线拟合法获取半波长交流输电系统的等间隔采样数据，依据该等间隔采样数据计算半波长交流输电系统的响应函数，进而得到半波长交流输电系统的输入信号与输出信号之间的传递函数。
(2)采用根轨迹极点配置和相位补偿方法确定半波长交流输电系统的阻尼系统低频振荡控制环节的参数，依据该参数确定直流驱动电机需要输出的阻尼转矩。
4、启动半波长交流输电系统
本实施例中可以按照下述两种实施方式启动因故障停运的半波长交流输电系统，具体为：
实施方式1：
控制送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置输出预设的转子侧传输功率，以启动送端交流系统和半波长交流输电线路；控制受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置对受端交流系统进行柔性并网，从而实现对整个半波长交流输电系统的启动。
实施方式2：
控制受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置输出预设的转子侧传输功率，以启动受端交流系统和半波长交流输电线路；控制送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置对送端交流系统进行柔性并网，从而实现对整个半波长交流输电系统的启动。
5、故障隔离
本实施例可以按照下述两种实施方式对半波长交流输电系统进行故障隔离，具体为：
实施方式1：
控制送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的驱动转矩，改变变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率，实现送端交流系统与半波长交流输电线路之间的故障隔离。
实施方式2：
控制受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的驱动转矩，改变变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率，实现受端交流系统与半波长交流输电线路之间的故障隔离。
本实施例中通过改变调节变频柔性调谐装置的运行方式，对半波长交流输电系统进行柔性调谐和柔性并网，抑制半波长交流输电系统的低频振荡、作为黑启动电源启动因故障停运的半波长交流输电系统，以及对半波长交流输电系统进行故障隔离其操作灵活、简单。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的PC来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种变频柔性调谐装置，其特征在于，所述变频柔性调谐装置包括旋转变压器、直流驱动电机和集电环；所述旋转变压器的转子绕组与所述集电环连接；
所述直流驱动电机，用于驱动所述旋转变压器，以改变所述旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率。
2.如权利要求1所述的一种变频柔性调谐装置，其特征在于，
所述旋转变压器的转子侧电阻与定子侧电阻相同，或者所述转子侧电阻与定子侧电阻不同；以及，
所述旋转变压器的转子侧漏感与定子侧漏感相同，或者所述转子侧漏感与定子侧漏感不同。
3.一种半波长交流输电系统，所述半波长交流输电系统包括依次连接的送端交流系统、半波长交流输电线路和受端交流系统，其特征在于，所述半波长交流输电系统包括两个如权利要求1或2任一项所述的变频柔性调谐装置；
一个所述变频柔性调谐装置安装在所述送端交流系统与半波长交流输电线路之间，另一个所述变频柔性调谐装置安装在所述受端交流系统与半波长交流输电线路之间。
4.如权利要求3所述的一种半波长交流输电系统，其特征在于，
所述的一个变频柔性调谐装置中旋转变压器的定子侧与所述送端交流系统连接，转子侧与所述半波长交流输电线路连接；
所述的另一个变频柔性调谐装置中旋转变压器的定子侧与所述受端交流系统连接，转子侧与所述半波长交流输电线路连接。
5.一种如权利要求3或4所述的一种半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括通过调节所述变频柔性调谐装置的运行方式，对所述半波长交流输电系统进行柔性调谐和柔性并网。
6.如权利要求5所述的一种半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述对半波长交流输电系统进行柔性调谐包括：
当所述半波长交流输电线路的电气距离小于电网频率对应的一个半波长时，通过控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，提高半波长交流输电线路的运行频率，直至所述电气距离等于升高后的运行频率对应的一个半波长；
当所述半波长交流输电线路的电气距离大于电网频率对应的一个半波长时，通过控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，降低半波长交流输电线路的运行频率，直至所述电气距离等于降低后的运行频率对应的一个半波长；
当所述半波长交流输电线路的线路结构、线路参数或运行方式发生变化时，通过控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变旋转变压器的转子转速，调整半波长交流输电线路的运行频率，直至在所述线路结构、线路参数或运行方式发生变化后的半波长交流输电线路的电气距离等于所述改变后的运行频率对应的一个半波长。
7.如权利要求5所述的一种半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述并网类型为送端交流系统接入半波长交流输电线路后与受端交流系统并网时，对半波长交流输电系统进行柔性并网包括：
调节所述受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置中旋转变压器的定/转子绕组比，使得所述旋转变压器的定子侧电压幅值与受端交流系统的电压幅值相同；
控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变所述旋转变压器的转子转速，使得所述旋转变压器的定子侧电压频率和定子侧电压相位分别与受端交流系统的电压频率和电压相位相同；当所述旋转变压器中定子侧的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位分别与所述受端交流系统的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位后，闭合所述变频柔性调谐装置与受端交流系统之间的并网机械开关完成并网。
8.如权利要求5所述的一种半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述并网类型为受端交流系统接入半波长交流输电线路后与送端交流系统并网时，对半波长交流输电系统进行柔性并网包括：
调节所述送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置中旋转变压器的定/转子绕组比，使得所述旋转变压器的定子侧电压幅值与送端交流系统的电压幅值相同；
控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机改变所述旋转变压器的转子转速，使得所述旋转变压器的定子侧电压频率和定子侧电压相位分别与送端交流系统的电压频率和电压相位相同；当所述旋转变压器中定子侧的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位分别与所述送端交流系统的电压频率、电压幅值、电压相序和电压相位后，闭合所述变频柔性调谐装置与送端交流系统之间的并网机械开关完成并网。
9.如权利要求5所述的一种半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括通过控制所述变频柔性调谐装置调节所述半波长交流输电线路的传输功率，抑制所述送端交流系统与受端交流系统之间的区域间低频振荡，具体为：
当所述半波长交流输电系统发生区域间低频振荡时，控制所述变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的阻尼转矩，改变所述变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子侧传输功率，进而改变所述半波长交流输电线路的传输功率，抑制所述区域间低频振荡。
10.如权利要求5所述的一种半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括通过控制所述变频柔性调谐装置启动因故障停运的所述半波长交流输电系统，具体为：
控制所述送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置输出预设的转子侧传输功率，以启动所述送端交流系统和半波长交流输电线路；控制所述受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置对所述受端交流系统进行柔性并网；
或者，
控制所述受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置输出预设的转子侧传输功率，以启动所述受端交流系统和半波长交流输电线路；控制所述送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置对所述送端交流系统进行柔性并网。
11.如权利要求5所述的一种半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括通过控制所述变频柔性调谐装置对所述半波长交流输电系统进行故障隔离，具体为：
控制所述送端交流系统一侧的变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的驱动转矩，改变所述变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率，实现所述送端交流系统与半波长交流输电线路之间的故障隔离；
或者，
控制所述受端交流系统一侧的变频柔性调谐装置的直流驱动电机输出预设的驱动转矩，改变所述变频柔性调谐装置中旋转变压器的转子转速和转子侧传输功率，实现所述受端交流系统与半波长交流输电线路之间的故障隔离。
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