CN111600467B - 一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法，属于电力电子变压器控制技术领域。其技术方案包括根据电网不平衡度要求和额定电流计算可允许的两相运行功率限定值P_max。实时检测系统功率P1，当系统某相故障时，判断系统功率P1与功率限定值P_max的大小，当P1<P_max时，断开故障相断路器，切换至两相运行，保证系统运行的稳定性和可靠性。切换至两相运行时，冗余模组个数相较于三相可冗余个数更多，系统稳定性增加。

Description

一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法

技术领域

本发明涉及电力电子变压器控制技术领域，尤其涉及一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法。

背景技术

一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法主要应用于新型的电力电子变压器控制方案。相比传统电力变压器，电力电子变压器(PET)不仅能实现电压等级变换、电气隔离和能量传递等功能，还能实现潮流控制、电能质量控制等额外功能。当三相PET的某一相发生故障时，往往需要停机解决问题，耽误整机运行和任务进度，不利于提升系统稳定性。

正常情况下的解决某相故障的方法是系统停机，观察和分析所报故障，进行器件更换，虽然可以解决问题，但耽误整机运行，不利于系统可靠性的提高。

发明内容

本发明针对上述缺陷及需求，提供了一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法，该方法在系统某一相发生故障时，并且满足功率要求，切入到两相运行，满足系统正常运行的同时有效提升系统的可靠性和稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

该种提升PET稳定性的系统运行方法，包含以下步骤：

步骤1：根据电网允许的不平衡度及额定功率计算两相运行允许的最高功率P_max，P_max取根据不平衡度允许功率Pa和额定电流允许功率Pb中的较小值。其中Pa和Pb计算方式如下:

P_a取决于变压器短路容量S和不平衡度允许值ε计算得到，计算公式为：

P_a＝S·ε；

P_b取决于PET设备的额定功率P,计算公式为：

步骤2：当发生某相故障或者单相接地故障时，并且系统运行功率P1小于P_max时，断开故障相的断路器开关，去除故障相，切到另外两相运行状态。

步骤3：三相运行时每一相的冗余模组个数为n1，两相运行时冗余模组个数为n2，其中n1和n2的计算过程如下：

n1由母线电压Udc、电网相电压峰值V1、单相模组数n和调制比m计算得到，公式如下：

n2由母线电压Udc、电网线电压峰值V2、单相模组数n和调制比m计算得到，公式如下：

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：某相故障时，可以切成两相运行，避免停机操作，提高系统稳定性和可靠性。

附图说明

图1是电力电子变压器结构图；

图2是本发明实施例的电力电子变压器电路拓扑图；

图3是发明实施例的流程框图。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的描述。

本发明应用的PET结构如图1所示，其为三级结构。输入级为AC/DC变换器，将10kV交流电转换为高压直流电；中间隔离级为带高频隔离变压器的DC/DC变换器，其承担电气隔离的作用，将高压直流电转换为低压直流电；输出级为DC/AC变换器，其将直流电变换为380V交流电。

具体拓扑结构如图2所示，其相比于传统的PET多了三个单相可控断路器，用于断开某一故障相使系统从三相运行切换成两相运行。图3为具体实施方式，参照图3，本发明提升PET稳定性的系统运行方法实施过程如下：

根据电网允许的不平衡度及额定功率计算两相运行允许的最高功率P_max，P_max取根据不平衡度允许功率Pa和额定电流允许功率Pb中的较小值。其中Pa和Pb计算方式见发明内容；

当发生某相故障或者单相接地故障时，并且系统运行功率P1小于P_max时，断开故障相的断路器开关，去除故障相，切到另外两相运行状态

三相运行时每一相的冗余模组个数为n1，两相运行时冗余模组个数为n2,。其中n1和n2的计算过程如下：

n1由母线电压Udc、电网相电压峰值V1、单相模组数n和调制比m计算得到，公式如下：

n2由母线电压Udc、电网线电压峰值V2、单相模组数n和调制比m计算得到，公式如下：

由于n1和n2需取整数，最后计算可得：n1为1，n2为5，所以三相冗余个数为3，两相冗余个数为5，提高了系统的稳定性和可靠性。

Claims (4)

1.一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

步骤1：根据电网允许的不平衡度及额定功率计算两相运行允许的最高功率P_max，P_max取根据不平衡度允许功率Pa和额定电流允许功率Pb中的较小值；

步骤2：当发生某相故障时，并且系统运行功率P1小于P_max时，断开故障相的断路器开关，去除故障相，切到另外两相运行状态；

步骤3：三相运行时每一相的冗余模组个数为n1，两相运行时冗余模组个数为n2。

2.如权利要求1所述的一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法，其特征在于，所述步骤1中，Pmax取根据不平衡度允许功率P_a和额定电流允许功率P_b较小值，其中P_a和P_b计算方式如下:

P_a取决于变压器短路容量S和不平衡度允许值ε计算得到，计算公式为：

P_a＝S·ε；

P_b取决于PET设备的额定功率P,计算公式为：

3.如权利要求1所述的一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法，其特征在于，所述步骤2中，当发生某相故障时，并且系统运行功率P1小于P_max时，断开故障相的断路器开关，去除故障相，切到另外两相运行状态。

4.如权利要求1所述的一种提升能量路由器稳定性的系统运行方法，其特征在于，所述步骤3中，三相运行时每一相的冗余模组个数为n1，两相运行时冗余模组个数为n2,其中n1和n2的计算过程如下：

n1由母线电压Udc、电网相电压峰值V1、单相模组数n和调制比m计算得到，公式如下：

n2由母线电压Udc、电网线电压峰值V2、单相模组数n和调制比m计算得到，公式如下：

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