CN113054662A - 一种交流中压配电网合解环装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种交流中压配电网合解环装置及控制方法，所述装置包括并联绕组（2100）、串联调压绕组（2200）、串联调相绕组（2300）、并联绕组开关（3100）、串联调压绕组开关（3200）、串联调相绕组开关（3300）、调压选择器（1200）、调相选择器（1300），所述串联调压绕组（2200）每个子绕组分别包含有0电压在内的n个抽头，所述串联调相绕组（2300）的每个子绕组有包含0电压在内的m个抽头，从不同的抽头可以获得包含零电压在内的不同的电压。本申请提供的配电网合解环装置能够通过调整合解环的两端线路/母线的电压幅值、相位，明显地缓解合解环过程中的过电流，保障线路/母线安全、可靠地合解环；相比于目前的全功率柔性合环装置具有低成本、高可靠的优势。

Description

一种交流中压配电网合解环装置及控制方法

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种交流中压配电网合解环装置及控制方法。

背景技术

电力系统中有多个电压等级，各电压等级通过电力变压器的电磁耦合关联，形成多电压等级的复杂电力网络，网络中各电厂、变电站间通过复杂的电网结构有电气量的联系。我国配电网长期以来采用“闭环设计，开环运行”的供电方式，负荷一般有单一的母线供电，不同母线所带负荷区域用隔离开关隔离。在 10k V 配电网侧进行合环操作时，由于联络开关两侧电压差异的存在，闭合联络开关时会产生合环冲击电流与合环稳态电流，如果合环操作产生的电流过大，当两段线路或母线在合环位置存在较大的电压或/和相位差时，通过联络开关合环会产生较大的电流，有可能造成两端线路在变电站出口的过流保护动作。

目前，业界提出的基于全功率电力电子变换的柔性合环装置方案可以精确地调整交流线路合环时，两段线路或母线在合环位置存在的电压或/和相位差，解决合环过程中的过电流问题，但是现阶段柔性合换装置成本太高，不利于大规模应用。

发明内容

本申请提出一种交流中压配电网合解环装置及控制方法，以减小交流电网合环时的电压和相位差异，缓解合环过程中的电流冲击。

为解决上述技术问题，本申请公开了以下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种交流中压配电网合解环装置，所述装置包括并联绕组（2100）、串联调压绕组（2200）、串联调相绕组（2300）、并联绕组开关（3100）、串联调压绕组开关（3200）、串联调相绕组开关（3300）、调压选择器（1200）、调相选择器（1300）；

其中，并联绕组（2100）、串联调压绕组（2200）及串联调相绕组（2300）分别包含三个子绕组；并联绕组（2100）内包含变压器励磁系统；

所述串联调压绕组（2200）每个子绕组分别包含有0电压在内的n个抽头，所述串联调相绕组（2300）的每个子绕组有包含0电压在内的m个抽头，从不同的抽头可以获得包含零电压在内的不同的电压，n、m为大于1的正整数；

所述并联绕组开关（3100）、所述串联调压绕组开关（3200）、所述串联调相绕组开关（3300）均为三相开关，分别具备开断所述并联绕组（2100）、所述串联调压绕组（2200）及所述串联调相绕组（2300）正常运行电流的能力。

所述调压选择器（1200）和所述调相选择器（1300）是均是多路选择开关，所述调压选择器（1200）的可选择路数为n-1，所述调相选择器（1300）的可选择路数为m-1；

所述并联绕组（2100）的一端分别与第一母线（4100）一侧的端子相连，另一端分别与并联绕组开关（3100）的一端相连；所述并联绕组开关（3100）的另一端短接，并与所述装置的中线端子相连；

所述串联调压绕组开关（3200）的一端与所述第一母线（4100）一侧的端子相连，另一端与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连。

所述调压选择器（1200）的进线与所述第一母线（4100）一侧的端子相连，所述调压选择器（1200）的出线含有多个电压挡位，所述调压选择器（1200）的出线与所述串联调压绕组（2200）的抽头对应连接；

所述串联调相绕组开关（3300）的一端与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连，另一端与所述串联调相绕组（2300）的0电压抽头相连；

所述调相选择器（1300）的进线与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连，所述调相选择器（1300）的出线含有多个挡位，所述调相选择器（1300）的出线与串联调相绕组（2300）的对应抽头相连；

串联调相绕组（2300）的0电压抽头与联络开关（4200）一侧的端子相连。

优选地，所述并联绕组（2100）电压相位与所述串联调压绕组（2200）电压相位差为0度。

优选地，所述并联绕组（2100）电压相位与所述串联调相绕组（2300）电压相位差为90度。

优选地，所述装置适配的电网是三相四线制时，则所述装置的中线端子与第一母线（4100）和联络开关（4200）的中线相连。

优选地，所述装置适配的电网是三相三线制时，则所述装置的中线端子悬空。

第二方面，本申请实施例公开了一种基于交流中压配电网合解环装置的合环控制方法，所述方法包括：

1）检测第一母线（4100）电压矢量U1，检测与联络开关（4200）相连的第二母线（4300）的电压矢量U2，得到电压矢量差U3=U2-U1，以U1所在的轴为d轴，与U1所在的轴成90度角的轴为q轴，U3在d轴上的投影为U31，U3在q轴上的投影为U32。串联调压绕组（2200）的n个抽头的变比中与U31/U1最接近的抽头为K1，串联调相绕组（2300）的m个抽头的变比中与U32/U1最接近的抽头为K2；

2）若K1抽头是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调压绕组开关（3200）；若K1抽头不是0电压绕组抽头时，所述调压选择器（1200）选择K1所对应的开关触点；

3）若K2抽头是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调相绕组开关（3300）；若K2抽头不是0电压绕组抽头时，所述调相选择器（1300）选择K2所对应的开关触点；

4）闭合所述并联绕组开关（3100），启动所述并联绕组（2100），启动变压器励磁系统；

5）闭合所述联络开关（4200），所述第一母线（4100）与所述第二母线（4300）合环；

6）需要转供的一侧电网（4100或4200）变电站出口开关断开，系统处于转供状态；

7）断开所述并联绕组开关（3100），所述并联绕组（2100）退出，所述变压器励磁系统关闭，所述串联调压绕组（2200）和所述串联调相绕组（2300）处于电感状态；

8）若K1抽头不是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调压绕组开关（3200）将工作在电感状态的所述串联调压绕组（2200）短路；

9）若K2抽头不是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调相绕组开关（3300），将工作在电感状态的所述串联调相绕组（2300）短路。

第三方面，本申请实施例公开了一种基于交流中压配电网合解环装置的解环控制方法，所述方法包括：

1）通过配电网主站潮流计算当前时刻，端口两侧电压矢量差为U4，装置提供补偿电压U4，使得转供侧电网在变电站出口断路器两侧电压矢量相同；以第一母线（4100）电压矢量U1所在的轴为d轴，与U1所在的轴成90度角的轴为q轴，U4在d轴上的投影为U41，U4在q轴上的投影为U42；所述串联调压绕组（2200）的n个抽头的变比中与U41/U1最接近的抽头为K3，所述串联调相绕组（2300）的m个抽头的变比中与U42/U1最接近的抽头为K4；

2）若K3抽头不是0电压绕组抽头时，所述调压选择器（1200）选择K3所对应的开关触点，断开串联调压绕组开关（3200）；

3）若K4抽头不是0电压绕组抽头时，所述调相选择器（1300）选择K4所对应的开关触点，断开串联调相绕组开关（3300）；

4）闭合所述并联绕组开关（3100），启动所述并联绕组（2100），启动变压器励磁系统，转供侧电网在变电站出口连接的断路器两侧电压矢量最小；

5）需要恢复电源的一侧电网（4100或4200）变电站出口开关闭合；

6）断开所述联络开关（4200），所述第一母线（4100）与所述第二母线（4300）；

7）断开所述并联绕组开关（3100），所述并联绕组（2100）退出，所述变压器励磁系统关闭。

本申请所采用的一种交流中压配电网合解环装置及控制方法，通过上述技术方案，本申请的有益效果是：

（1）本申请提供的配电网合解环装置能够通过调整合解环的两端线路/母线的电压幅值、相位，明显地缓解合解环过程中的过电流，保障线路/母线安全、可靠地合解环；

（2）本申请提供的配电网合解环装置不包括任何电力电子装置，相比于目前的全功率柔性合环装置具有低成本、高可靠的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种交流中压配电网合解环装置的拓扑图；

图2为本申请实施例提供的一种应用于10KV交流电网的合解环装置拓扑图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1本申请实施例提供的一种交流中压配电网合解环装置拓扑图，如图1所示，本实施例的交流中压配电网合解环装置包括并联绕组（2100）、串联调压绕组2200、串联调相绕组2300、并联绕组开关3100、串联调压绕组开关3200、串联调相绕组开关3300、调压选择器1200、调相选择器1300；

其中，并联绕组2100、串联调压绕组2200及串联调相绕组2300分别包含三个子绕组；并联绕组2100内包含变压器励磁系统；

所述串联调压绕组2200每个子绕组分别包含有0电压在内的n个抽头，所述串联调相绕组2300的每个子绕组有包含0电压在内的m个抽头，从不同的抽头可以获得包含零电压在内的不同的电压，n、m为大于1的正整数；

所述并联绕组开关3100、所述串联调压绕组开关3200、所述串联调相绕组开关3300均为三相开关，分别具备开断所述并联绕组2100、所述串联调压绕组2200及所述串联调相绕组2300正常运行电流的能力。

所述调压选择器1200和所述调相选择器1300是均是多路选择开关，所述调压选择器1200的可选择路数为n-1，所述调相选择器1300的可选择路数为m-1，所述调压选择器1200和所述调相选择器1300不具备电流开断能力。

所述并联绕组2100的一端分别与第一母线4100一侧的端子相连，另一端分别与并联绕组开关3100的一端相连；所述并联绕组开关3100的另一端短接，并与所述装置的中线端子相连；

所述串联调压绕组开关3200的一端与所述第一母线4100一侧的端子相连，另一端与所述串联调压绕组2200的0电压抽头相连；

所述调压选择器1200的进线与所述第一母线4100一侧的端子相连，所述调压选择器1200的出线含有多个电压挡位，所述调压选择器1200的出线与所述串联调压绕组2200的抽头对应连接；

所述串联调相绕组开关3300的一端与所述串联调压绕组2200的0电压抽头相连，另一端与所述串联调相绕组2300的0电压抽头相连；

所述调相选择器1300的进线与所述串联调压绕组2200的0电压抽头相连，所述调相选择器1300的出线含有多个挡位，所述调相选择器1300的出线与串联调相绕组2300的对应抽头相连；串联调相绕组2300的0电压抽头与联络开关4200一侧的端子相连。

可选地，所述并联绕组2100电压相位与所述串联调压绕组2200电压相位差为0度。

可选地，所述并联绕组2100电压相位与所述串联调相绕组2300电压相位差为90度。

可选地，所述装置适配的电网是三相四线制时，则所述装置的中线端子与第一母线4100和联络开关4200的中线相连。

可选地，所述装置适配的电网是三相三线制时，则所述装置的中线端子悬空。

综上，本申请通过合解环装置调整合解环的两端线路/母线的电压幅值、相位，缓解合解环过程中的过电流，保障线路/母线安全、可靠地合解环；同时本省请合解环装置不包括任何电力电子装置，相比于目前的全功率柔性合环装置具有低成本、高可靠的优势。

本申请实施例还提供了了一种基于交流中压配电网合解环装置的合环控制方法，所述方法包括：

1）检测第一母线4100电压矢量U1，检测与联络开关4200相连的第二母线4300的电压矢量U2，得到电压矢量差U3=U2-U1，以U1所在的轴为d轴，与U1所在的轴成90度角的轴为q轴，U3在d轴上的投影为U31，U3在q轴上的投影为U32；串联调压绕组2200的n个抽头的变比中与U31/U1最接近的抽头为K1，串联调相绕组2300的m个抽头的变比中与U32/U1最接近的抽头为K2；

2）若K1抽头是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调压绕组开关3200；若K1抽头不是0电压绕组抽头时，所述调压选择器1200选择K1所对应的开关触点；

3）若K2抽头是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调相绕组开关3300；若K2抽头不是0电压绕组抽头时，所述调相选择器1300选择K2所对应的开关触点；

4）闭合所述并联绕组开关3100，启动所述并联绕组2100，启动变压器励磁系统，为合解环装置充电；

5）闭合所述联络开关4200，所述第一母线4100与所述第二母线4300合环；

6）需要转供的一侧电网4100或4200变电站出口开关断开，系统处于转供状态；

7）断开所述并联绕组开关3100，所述并联绕组2100退出，所述变压器励磁系统关闭，所述串联调压绕组2200和所述串联调相绕组2300处于电感状态；

8）若K1抽头不是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调压绕组开关3200将工作在电感状态的所述串联调压绕组2200短路；

9）若K2抽头不是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调相绕组开关3300，将工作在电感状态的所述串联调相绕组2300短路。

本申请实施例又提供了一种基于交流中压配电网合解环装置的解环控制方法，所述方法包括：

1）通过配电网主站潮流计算当前时刻，装置须提供U4电压矢量差，使得转供侧电网在变电站出口断路器两侧电压矢量相同；以U1所在的轴为d轴，与U1所在的轴成90度角的轴为q轴，U4在d轴上的投影为U41，U4在q轴上的投影为U42；所述串联调压绕组2200的n个抽头的变比中与U41/U1最接近的抽头为K3，所述串联调相绕组2300的m个抽头的变比中与U42/U1最接近的抽头为K4；

2）若K3抽头不是0电压绕组抽头时，所述调压选择器1200选择K3所对应的开关触点，断开串联调压绕组开关3200；

3）若K4抽头不是0电压绕组抽头时，所述调相选择器1300选择K4所对应的开关触点，断开串联调相绕组开关3300；

4）闭合所述并联绕组开关3100，启动所述并联绕组2100，启动变压器励磁系统，转供侧电网在变电站出口连接的断路器两侧电压矢量最小；

5）需要恢复电源的一侧电网4100或4200变电站出口开关闭合；

6）断开所述联络开关4200，所述第一母线4100与所述第二母线4300；

7）断开所述并联绕组开关3100，所述并联绕组2100退出，所述变压器励磁系统关闭。

为进一步解释本发明的原理，本申请还提供结合本装置应用于10KV交流电网的合解环控制中的实施例解释本发明，请参见图2，本装置应用于变电站两段交流10kV母线间4100和4300间，用于合解环，装置接入母线4100和4300额定负载电流为630A。

本装置的一端三相端子A相端子1001、B相端子1002和C相端子1003与10kV第一母线4100的三相连接，装置的另一端三相端子A相端子1101、B相端子1102和C相端子1103与联络开关4200的三相进连接，联络开关4200的三相出线与10kV第二母线4300的三相连接。

并联绕组2100的额定电压为10kV，额定电流为63A。并联绕组2100的A相绕组2110的两端分别与装置A相端子1001和并联绕组开关3100的A相进线端子3110连接，并联绕组2100的B相绕组2120的两端分别与装置B相端子1002和并联绕组开关3100的B相进线端子3120连接，并联绕组2100的C相绕组2130的两端分别与C相端子1003和并联绕组开关的C相进线端子3130连接。

交流10kV电压等级系统为三相三线制系统无中性点，并联绕组开关3100一端仅短接，不与中性点连接。并联绕组开关3100为负荷开关，额定电压为10kV，额定电流为63A，具备开断63A及以上电流的能力。

串联调压绕组2200与并联绕组2100的电压相位差为0度。串联调压绕组2200的每相绕组均设有5个绕组抽头，A相绕组抽头为2211、2212、2213、2214和2215，B相绕组抽头为2221、2222、2223、2224和2225，C相绕组抽头为2231、2232、2233、2234和2235。以2213、2223和2233为0电压抽头，抽头2211和2213、2221和2223、2231和2231间绕组与并联绕组的变压比为-10%，抽头2212和2213、2222和2223、2232和2233间绕组与并联绕组的变压比为-5%，抽头2214和2213、2224和2223、2234和2233间绕组与并联绕组的变压比为5%，抽头2215和2213、2225和2223、2235和2233间绕组与并联绕组的变压比为10%。

串联调压绕组开关3200额定电压为1kV，额定电流为630A，具备开断630A及以上电流的能力。串联调压绕组开关3200的A相进线3210与装置A相端子1001相连，串联调压绕组开关3200的A相出线3211与串联调压绕组2200的A相绕组0电压抽头2213相连；串联调压绕组开关3200的B相进线3220与装置B相端子1002相连，串联调压绕组开关3200的B相出线3221与串联调压绕组2200的B相绕组0电压抽头2223相连；串联调压绕组开关3200的C相进线3230与装置C相端子1003相连，串联调压绕组开关3200的C相出线3231与串联调压绕组2200的C相0电压抽头2233相连。

调压选择器1200有1组三相进线（A相进线1210，B相进线1220，C相进线1230）；以及4组三相出线（A相出线1211、1212、1214和1215，B相出线1221、1222、1224和1215，C相出线1231、1232、1234和1235），额定电压为1kV，额定电流为630A，调压器不需要电流分断能力。调压选择器1200的A相进线1210与装置A相端子1001相连，B相进线1220与装置B相端子1002相连，C相进线1230与装置C相端子1003相连。

调压选择器1200的A相出线1211与串联调压线组2200的A相绕组抽头2211相连，A相出线1212与串联调压线组2200的A相绕组抽头2212相连，A相出线1214与串联调压线组2200的A相绕组抽头2214相连，A相出线1215与串联调压线组2200的A相绕组抽头2215相连。调压选择器1200的B相出线1221与串联调压线组2200的B相绕组抽头2221相连，B相出线1222与串联调压线组2200的B相绕组抽头2222相连，B相出线1224与串联调压线组2200的B相绕组抽头2224相连，B相出线1225与串联调压线组2200的B相绕组抽头2225相连。调压选择器1200的C相出线1231与串联调压线组2200的C相绕组抽头2231相连，C相出线1232与串联调压线组2200的C相绕组抽头2232相连，C相出线1234与串联调压线组2200的C相绕组抽头2234相连，C相出线1235与串联调压线组2200的C相绕组抽头2235相连。

串联调相绕组2300与并联绕组2100的电压相位差为90度。串联调相绕组2300的每相绕组均设有5个绕组抽头，A相绕组抽头为2311、2312、2313、2314和2315，B相绕组抽头为2321、2322、2323、2324和2325，C相绕组抽头为2331、2332、2333、2334和2335。以2313、2323和2333为0电压抽头，抽头2311和2313、2321和2323、2331和2331间绕组与并联绕组的变压比为-36.4%，抽头2312和2313、2322和2323、2332和2333间绕组与并联绕组的变压比为-17.6%，抽头2314和2313、2324和2323、2334和2333间绕组与并联绕组的变压比为17.6%，抽头2315和2313、2325和2323、2335和2333间绕组与并联绕组的变压比为36.4%。

串联调相绕组开关3300额定电压为1kV，额定电流为630A，具备开断630A及以上电流的能力。串联调相绕组开关3300的A相进线3310与串联调压绕组2200的A相绕组0电压抽头2213相连，A相出线3311与串联调相绕组2300的A相绕组0电压抽头2313相连；串联调相绕组开关3300的B相进线3320与串联调压绕组2200的B相绕组0电压抽头2223相连，B相出线3321与串联调相绕组2300的B相绕组0电压抽头2323相连；串联调相绕组开关3300的C相进线3330与串联调压绕组2200的C相绕组0电压抽头2233相连，C相出线3331与串联调相绕组2300的C相绕组0电压抽头2333相连。

调相选择器1300有1组三相进线（A相进线1310，B相进线1320，C相进线1330）和4组三相出线（A相出线1311、1312、1314和1315，B相出线1321、1322、1324和1315，C相出线1331、1332、1334和1335），额定电压为1kV，额定电流为630A，调相器不需要电流分断能力。

调相选择器1300的A相进线1310与串联调压绕组2200的A相绕组0电压抽头2213相连，B相进线1320与串联调压绕组2200的B相绕组0电压抽头2223相连，C相进线1330与串联调压绕组2200的C相绕组0电压抽头2233相连。

调相选择器1300的A相出线1311与串联调相线组2300的A相绕组抽头2311相连，A相出线1312与串联调相线组2300的A相绕组抽头2312相连，A相出线1314与串联调相线组2300的A相绕组抽头2314相连，A相出线1315与串联调相线组2300的A相绕组抽头2315相连。调相选择器1300的B相出线1321与串联调相线组2300的B相绕组抽头2321相连，B相出线1322与串联调相线组2300的B相绕组抽头2322相连，B相出线1324与串联调相线组2300的B相绕组抽头2324相连，B相出线1325与串联调相线组2300的B相绕组抽头2325相连。调相选择器1300的C相出线1331与串联调相线组2300的C相绕组抽头2331相连，C相出线1332与串联调相线组2300的C相绕组抽头2332相连，C相出线1334与串联调相线组2300的C相绕组抽头2334相连，C相出线1335与串联调相线组2300的C相绕组抽头2335相连。

装置A相端子1101与串联调相绕组2300的A相绕组0电压抽头2313相连，装置B相端子1102与串联调相绕组2300的B相绕组0电压抽头2323相连，装置C相端子1103与串联调相绕组2300的C相绕组0电压抽头2333相连。

以下举一具体实例描述本装置的合环、解环控制方法，合环控制方法如下：

1）合环前检测装置连接母线4100的电压矢量U1=10kV∠0°，合环母线4200的电压矢量为U2=10.5kV∠20°,计算U31=-0.1332kV，U32=3.5812kV，U31/U1=-1.332%，U32/U1=35.812%，K1为串联调压绕组2200的0%抽头（2213、2223、2233），K2为串联调相绕组2300的36.4%抽头（2315、2325、2335）；

2）串联调压绕组开关3200闭合，调相选择器1300的A相进线1310、B相进线1320、C相进线1330分别与A相出线1315、B相出线1325、C相出线1335闭合；

3）闭合并联绕组开关3100，启动并联绕组2100及变压器励磁系统；

4）此时，装置与联络开关4200连接处电压为10.6419kV∠20.0015°，接近母线4300的电压10.5∠20°，联络开关4200闭合；

5）断开母线4300的进线开关；

6）断开并联绕组开关3100，并联绕组2100退出，变压器励磁系统关闭；

7）串联调相绕组开关3300闭合，合环控制完成。

本实施例的解环控制方法如下：

1）解环前检测母线4100的电压矢量U1为10kV∠0°，母线4300的电压矢量U2为9.5kV∠-10°,计算得到U41=-0.6443，U42＝-1.6497kV，U41/U1=-6.443%，U42/U1=16.497%，K1为串联调压绕组2200的-5%抽头（2212、2222、2232），K2为串联调相绕组2200的-17.6%抽头（2312、2322、2332）；

2）调压选择器1200的A相进线1210、B相进线1220、C相进线1230分别与A相出线1212、B相出线1222、C相出线1232闭合，串联调压绕组开关3200断开，调相选择器1300的A相进线1310、B相进线1320、C相进线1330分别与A相出线1312、B相出线1322、C相出线1332闭合；

3）闭合并联绕组开关3100，启动并联绕组2100及变压器励磁系统；

4）此时，第二母线4300的电压为9.6617∠-10.4958°，闭合母线4300的进线开关，恢复电源；

5）断开联络开关4200，母线4100与4300解环；

6）断开并联绕组开关3100，并联绕组2100退出，变压器励磁系统关闭，解环控制完成。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种交流中压配电网合解环装置，其特征在于，所述装置包括并联绕组（2100）、串联调压绕组（2200）、串联调相绕组（2300）、并联绕组开关（3100）、串联调压绕组开关（3200）、串联调相绕组开关（3300）、调压选择器（1200）、调相选择器（1300）；

所述并联绕组（2100）、所述串联调压绕组（2200）及所述串联调相绕组（2300）分别包含三个子绕组；所述并联绕组（2100）内包含变压器励磁系统；所述串联调压绕组（2200）的每个子绕组分别包含有0电压在内的n个抽头，所述串联调相绕组（2300）的每个子绕组有包含0电压在内的m个抽头，从不同的抽头可以获得包含零电压在内的不同的电压，n、m为大于1的正整数；

所述并联绕组开关（3100）、所述串联调压绕组开关（3200）、所述串联调相绕组开关（3300）均为三相开关，分别具备开断所述并联绕组（2100）、所述串联调压绕组（2200）及所述串联调相绕组（2300）正常运行电流的能力；

所述调压选择器（1200）和所述调相选择器（1300）均是多路选择开关，所述调压选择器（1200）的可选择路数为n-1，所述调相选择器（1300）的可选择路数为m-1；

所述并联绕组（2100）的一端分别与第一母线（4100）一侧的端子相连，另一端分别与所述并联绕组开关（3100）的一端相连；所述并联绕组开关（3100）的另一端短接，并与所述装置的中线端子相连；

所述串联调压绕组开关（3200）的一端与所述第一母线（4100）一侧的端子相连，另一端与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连；

所述调压选择器（1200）的进线与所述第一母线（4100）一侧的端子相连，所述调压选择器（1200）的出线含有多个电压挡位，所述调压选择器（1200）的出线与所述串联调压绕组（2200）的抽头对应连接；

所述串联调相绕组开关（3300）的一端与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连，另一端与所述串联调相绕组（2300）的0电压抽头相连；

所述调相选择器（1300）的进线与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连，所述调相选择器（1300）的出线含有多个挡位，所述调相选择器（1300）的出线与串联调相绕组（2300）的对应抽头相连；

串联调相绕组（2300）的0电压抽头与联络开关（4200）一侧的端子相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述并联绕组（2100）与所述串联调压绕组（2200）同相的电压相位差为0度。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述并联绕组（2100）电压相位与所述串联调相绕组（2300）电压相位差为90度。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置适配的电网是三相四线制时，则所述装置的中线端子与所述第一母线（4100）和联络开关（4200）的中线相连。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置适配的电网是三相三线制时，则所述装置的中线端子悬空。

6.一种基于权利要求1-5任一所述装置的合环控制方法，其特征在于，所述方法包括：

1）检测第一母线（4100）电压矢量U1，检测与联络开关（4200）相连的第二母线（4300）的电压矢量U2，计算电压矢量差U3=U2-U1，以U1所在的轴为d轴，与U1所在的轴成90度角的轴为q轴，U3在d轴上的投影为U31，U3在q轴上的投影为U32，串联调压绕组（2200）的n个抽头的变比中与U31/U1最接近的抽头为K1，串联调相绕组（2300）的m个抽头的变比中与U32/U1最接近的抽头为K2；

2）若K1抽头是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调压绕组开关（3200）；若K1抽头不是0电压绕组抽头时，所述调压选择器（1200）选择K1所对应的开关触点；

3）若K2抽头是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调相绕组开关（3300）；若K2抽头不是0电压绕组抽头时，所述调相选择器（1300）选择K2所对应的开关触点；

4）闭合所述并联绕组开关（3100），启动所述并联绕组（2100），启动变压器励磁系统；

5）闭合所述联络开关（4200），所述第一母线（4100）与所述第二母线（4300）合环；

6）需要转供的一侧电网变电站出口开关断开，系统处于转供状态；

7）断开所述并联绕组开关（3100），所述并联绕组（2100）退出，所述变压器励磁系统关闭，所述串联调压绕组（2200）和所述串联调相绕组（2300）处于电感状态；

8）若K1抽头不是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调压绕组开关（3200）将工作在电感状态的所述串联调压绕组（2200）短路；

9）若K2抽头不是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调相绕组开关（3300），将工作在电感状态的所述串联调相绕组（2300）短路。

7.一种基于权利要求1-5任一所述装置的解环控制方法，其特征在于，所述方法包括：

1）通过配电网主站潮流计算当前时刻，端口两侧电压矢量差为U4，装置提供补偿电压U4，使得转供侧电网在变电站出口断路器两侧电压矢量相同；以第一母线（4100）电压矢量U1所在的轴为d轴，与U1所在的轴成90度角的轴为q轴，U4在d轴上的投影为U41，U4在q轴上的投影为U42；所述串联调压绕组（2200）的n个抽头的变比中与U41/U1最接近的抽头为K3，所述串联调相绕组（2300）的m个抽头的变比中与U42/U1最接近的抽头为K4；

2）若K3抽头不是0电压绕组抽头时，所述调压选择器（1200）选择K3所对应的开关触点，断开所述串联调压绕组开关（3200）；

3）若K4抽头不是0电压绕组抽头时，所述调相选择器（1300）选择K4所对应的开关触点，断开所述串联调相绕组开关（3300）；

4）闭合所述并联绕组开关（3100），启动所述并联绕组（2100），启动所述变压器励磁系统，转供侧电网在变电站出口连接的断路器两侧电压矢量最小；

5）需要恢复电源的一侧电网变电站出口开关闭合；

6）断开所述联络开关（4200），所述第一母线（4100）与所述第二母线（4300）；

7）断开所述并联绕组开关（3100），所述并联绕组（2100）退出，所述变压器励磁系统关闭。

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