CN113161967B - 一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法 - Google Patents
一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113161967B CN113161967B CN202110489042.6A CN202110489042A CN113161967B CN 113161967 B CN113161967 B CN 113161967B CN 202110489042 A CN202110489042 A CN 202110489042A CN 113161967 B CN113161967 B CN 113161967B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mmc
- phase
- ice melting
- online
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010309 melting process Methods 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G7/00—Overhead installations of electric lines or cables
- H02G7/16—Devices for removing snow or ice from lines or cables
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，它是在110kV变电站的10kV母线上接入带有开关组合的背靠背模块化多电平换流器B2B‑MMC装置，常规运行工况下，该装置通过开关之间的协调配合运行于柔性互联模式，实现配电网整体潮流的主动调控；当覆冰线路需要融冰时，调节开关组合将该装置调制于融冰模式，实现覆冰线路的在线融冰；解决了现有技术对10kV中压配网的融冰，存在着明显的不足，融冰时存在需要停运线路、效率不高而且短接线路复杂等问题。
Description
技术领域
本发明属于线路融冰技术领域，尤其涉及一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法。
技术背景
冰灾对电网的正常稳定运行造成不同程度的影响。输电线路的严重覆冰会发生电网倒塔断线事故，进而导致大面积停电；电网公司一般采取防冰融冰、线路加固等措施，保证了主网安全运行，以提高电网抵御低温冰冻灾害天气正常稳定运行的能力。
随着融冰技术的发展，采用柔性互联技术应用到融冰领域逐渐成为一趋势，国内外科研机构及高等院校在输电线路融冰技术领域开展了大量研究。输电网中有效的融冰方式如：带融冰变压器进行交流短路融冰、方式融冰和直流融冰均采用停运后的热力融冰，利用电流通过线路电阻产生的焦耳热量融解覆冰线路，且短路融冰方式易造成短接线路复杂以及电能消耗过高。而且主要针对110kV以上输电网络的融冰技术，应用到对10kV中压配网的融冰，存在着明显的不足，融冰时存在需要停运线路、效率不高而且短接线路复杂等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，以解决现有技术对10kV中压配网的融冰，存在着明显的不足，融冰时存在需要停运线路、效率不高而且短接线路复杂等问题。
本发明技术方案：
一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，它是在110kV变电站的10kV母线上接入带有开关组合的背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC装置，常规运行工况下，该装置通过开关之间的协调配合运行于柔性互联模式，实现配电网整体潮流的主动调控；当覆冰线路需要融冰时，调节开关组合将该装置调制于融冰模式，实现覆冰线路的在线融冰。
背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC装置接入10kV母线的方法为：背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC通过开关S2和S4连接到10kV母线以替代变电站主变10kV母线联络开关，馈线1和馈线2由开关S1和S5连接到10kV母线，馈线1和馈线2之间采用联络开关QF3连接，背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC通过开关S3和S6连接到馈线1和馈线2，利用该结构实现柔性互联模式和移相在线融冰模式的转换。
实现柔性互联模式和移相在线融冰模式的转换的方法包括：
步骤101：确定在线融冰目标线路；
步骤102：B2B-MMC与线路开关协调配合构成移相在线融冰模式；
步骤103：换流器控制模式采用主从控制；
步骤104：调节换流器输出功率使得换流器两侧电压形成相位差；
步骤105：计算移相在线融冰电流；
步骤106：根据在线融冰电流调节换流器功率指令值；
步骤107：在线融冰结束后，B2B-MMC与线路开关协调配合构成柔性互联模式。
步骤101所述确定在线融冰目标线路是选取馈线1和馈线2作为移相在线融冰目标线路。
步骤102所述B2B-MMC与线路开关协调配合构成移相在线融冰模式的方法为：MMC1作为主站控制直流电压稳定，MMC2作为从站控制功率传输，通过闭合开关S1、S3、S6和馈线联络开关QF3，断开开关S2、S4和S5实现馈线1和馈线2无需停运线路的移相在线融冰；当MMC1作为从站控制功率传输，MMC2作为主站控制直流电压稳定时，通过闭合开关S3、S5、S6和馈线联络开关QF3，断开开关S1、S2和S4实现无需停运线路的移相在线融冰。
步骤104所述调节换流器输出功率使得换流器两侧电压形成相位差的方法为：B2B-MMC控制模式采用主从控制，当MMC1作为主站时，设置MMC1交流侧电压为V1，该电压为10kV母线电压，将其视为参考电压，同时设置MMC2交流侧电压为V2，该电压为可调电压，换流器MMC1和MMC2两侧形成电压差V12，因此MMC2可作为移相调节装置；当MMC1作为从站时，设置MMC2交流侧电压为V2，该电压为10kV母线电压，将其视为参考电压，同时设置MMC1交流侧电压为V1，该电压为可调电压，因此MMC1作为移相调节装置。
步骤105所述计算移相在线融冰电流的方法为：
换流器MMC1和MMC2两侧形成的电压差V12经馈线1和馈线2上的等效阻抗Z1和Z2产生移相在线融冰电流，在线融冰过程需要控制融冰电流，确保在线融冰电流小于馈线能承载的最大负荷电流，移相在线融冰电流计算公式如下：
式(1)中I为移相在线融冰电流；V12为换流器两端交流侧电压差；Z1和Z2等效阻抗分别为馈线1和馈线2等效阻抗。
步骤106所述根据在线融冰电流调节换流器功率指令值的方法为：根据融冰目标调节B2B-MMC电压相位，形成相位差值与有功潮流呈正相关，实现无需停运线路的移相在线融冰。
步骤107所述在线融冰结束后，B2B-MMC与线路开关协调配合构成柔性互联模式的方法为：通过闭合开关S1、S2、S4、S5，断开S3、S6，实现系统潮流的主动调控。
本发明有益效果：
本发明通过在110kV变电站的10kV母线上接入带有开关组合的背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC装置，取代变电站主变10KV母线联络开关；通过控制B2B-MMC装置两侧电压相位差值来改变馈线所需融冰电流大小，从而实现移相控制的在线融冰，解决了现阶段融冰技术需要停运线路、效率不高和短接线路复杂等问题。
附图说明：
图1为具体实施方式中移相在线融冰系统组成示意图；
图2为具体实施方式中电压向量示意图。
具体实施方式：
一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，硬件上它包括主变、背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC和带有联络开关QF2的10kV馈线，背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC通过开关S2和S4连接到10kV母线替代变电站主变10kV母线联络开关，馈线1和馈线2由开关S1和S5连接到10kV母线，馈线1和馈线2之间采用联络开关QF3连接，B2B-MMC通过开关S3和S6连接在相邻馈线侧，利用B2B-MMC与线路开关协调配合构成柔性互联模式和移相在线融冰模式的切换。
下面结合附图及实例对本发明做进一步说明。
实施例1：
本发明提出的一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法的控制流程，包括以下步骤：
步骤101：确定在线融冰目标线路；
步骤102：B2B-MMC与线路开关协调配合构成移相在线融冰模式；
步骤103：换流器控制模式采用主从控制；
步骤104：初步调节换流器输出功率使得换流器两侧电压形成相位差；
步骤105：计算移相在线融冰电流；
步骤106：根据在线融冰电流调节换流器功率指令值；
步骤107：在线融冰结束后，B2B-MMC与线路开关协调配合构成柔性互联模式；
其中步骤101选取馈线1和馈线2作为移相在线融冰目标线路。
步骤102所述的移相在线融冰模式当MMC1作为主站控制直流电压稳定，MMC2作为从站控制功率传输时，通过闭合开关S1、S3、S6，断开S2、S4、S5实现馈线1和馈线2无需停运线路的移相在线融冰，相应的当MMC1作为从站控制功率传输，MMC2作为主站控制直流电压稳定时，通过闭合开关S3、S5、S6，断开S1、S2、S4亦可实现无需停运线路的移相在线融冰。
步骤104所述的调节换流器输出功率使得换流器两侧电压形成相位差，B2B-MMC控制模式采用主从控制，当MMC1作为主站时，设置MMC1交流侧电压为V1，该电压为10kV母线电压，将其视为参考电压，同时设置MMC2交流侧电压为V2，该电压为可调电压，换流器MMC1和MMC2两侧形成电压差V12，电压向量图如图2所示，因此MMC2可作为移相调节装置；相应的当MMC1作为从站时，设置MMC2交流侧电压为V2，该电压为10kV母线电压，将其视为参考电压，同时设置MMC1交流侧电压为V1，该电压为可调电压，因此MMC1可作为移相调节装置。
步骤105所述的计算移相在线融冰电流通过闭合馈线联络开关QF3，换流器MMC1和MMC2两侧形成的电压差V12经馈线1和馈线2上的等效阻抗Z1和Z2产生移相在线融冰电流，在线融冰过程需要合理控制融冰电流，确保在线融冰电流小于馈线能承载的最大负荷电流一下，移相在线融冰电流计算公式如下：
式(1)中I为移相在线融冰电流；V12为换流器两端交流侧电压差；Z1和Z2等效阻抗分别为馈线1和馈线2等效阻抗。
步骤106所述的根据在线融冰电流调节换流器功率指令值，是指根据融冰目标，合理调节B2B-MMC电压相位，形成相位差值与有功潮流呈正相关，实现无需停运线路的移相在线融冰。
步骤107所述的柔性互联模式通过闭合开关S1、S2、S4、S5，断开S3、S6，可以实现系统潮流的主动调控。
Claims (8)
1.一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，其特征在于：它是在110kV变电站的10kV母线上接入带有开关组合的背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC装置，常规运行工况下，该装置通过开关之间的协调配合运行于柔性互联模式，实现配电网整体潮流的主动调控；当覆冰线路需要融冰时，调节开关组合将该装置调制于融冰模式，实现覆冰线路的在线融冰；背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC装置接入10kV母线的方法为：背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC通过开关S2和S4连接到10kV母线以替代变电站主变10kV母线联络开关，馈线1和馈线2由开关S1和S5连接到10kV母线，馈线1和馈线2之间采用联络开关QF3连接，背靠背模块化多电平换流器B2B-MMC通过开关S3和S6连接到馈线1和馈线2，利用该结构实现柔性互联模式和移相在线融冰模式的转换。
2.根据权利要求1所述的一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，其特征在于：实现柔性互联模式和移相在线融冰模式的转换的方法包括：
步骤101：确定在线融冰目标线路；
步骤102：B2B-MMC与线路开关协调配合构成移相在线融冰模式；
步骤103：换流器控制模式采用主从控制；
步骤104：调节换流器输出功率使得换流器两侧电压形成相位差；
步骤105：计算移相在线融冰电流；
步骤106：根据在线融冰电流调节换流器功率指令值；
步骤107：在线融冰结束后，B2B-MMC与线路开关协调配合构成柔性互联模式。
3.根据权利要求2所述的一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，其特征在于：步骤101所述确定在线融冰目标线路是选取馈线1和馈线2作为移相在线融冰目标线路。
4.根据权利要求2所述的一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，其特征在于：步骤102所述B2B-MMC与线路开关协调配合构成移相在线融冰模式的方法为：MMC1作为主站控制直流电压稳定，MMC2作为从站控制功率传输，通过闭合开关S1、S3、S6和馈线联络开关QF3，断开开关S2、S4和S5实现馈线1和馈线2无需停运线路的移相在线融冰；当MMC1作为从站控制功率传输，MMC2作为主站控制直流电压稳定时，通过闭合开关S3、S5、S6和馈线联络开关QF3，断开开关S1、S2和S4实现无需停运线路的移相在线融冰。
5.根据权利要求2所述的一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，其特征在于：步骤104所述调节换流器输出功率使得换流器两侧电压形成相位差的方法为：B2B-MMC控制模式采用主从控制，当MMC1作为主站时，设置MMC1交流侧电压为V1，该电压为10kV母线电压，将其视为参考电压，同时设置MMC2交流侧电压为V2，该电压为可调电压，换流器MMC1和MMC2两侧形成电压差V12，因此MMC2可作为移相调节装置；当MMC1作为从站时，设置MMC2交流侧电压为V2，该电压为10kV母线电压，将其视为参考电压，同时设置MMC1交流侧电压为V1，该电压为可调电压，因此MMC1作为移相调节装置。
6.根据权利要求2所述的一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，其特征在于：步骤105所述计算移相在线融冰电流的方法为：
换流器MMC1和MMC2两侧形成的电压差V12经馈线1和馈线2上的等效阻抗Z1和Z2产生移相在线融冰电流，在线融冰过程需要控制融冰电流，确保在线融冰电流小于馈线能承载的最大负荷电流，移相在线融冰电流计算公式如下：
式(1)中I为移相在线融冰电流；V12为换流器两端交流侧电压差；Z1和Z2等效阻抗分别为馈线1和馈线2等效阻抗。
7.根据权利要求2所述的一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，其特征在于：步骤106所述根据在线融冰电流调节换流器功率指令值的方法为：根据融冰目标调节B2B-MMC电压相位，形成相位差值与有功潮流呈正相关，实现无需停运线路的移相在线融冰。
8.根据权利要求2所述的一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法，其特征在于：步骤107所述在线融冰结束后，B2B-MMC与线路开关协调配合构成柔性互联模式的方法为：通过闭合开关S1、S2、S4、S5，断开S3、S6，实现系统潮流的主动调控。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110489042.6A CN113161967B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110489042.6A CN113161967B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113161967A CN113161967A (zh) | 2021-07-23 |
| CN113161967B true CN113161967B (zh) | 2022-05-24 |
Family
ID=76873309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110489042.6A Active CN113161967B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113161967B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114355050B (zh) * | 2021-12-02 | 2025-03-18 | 贵州电网有限责任公司 | 一种MMC型直流融冰装置dq阻抗在线辨识方法 |
| CN114843934B (zh) * | 2022-05-12 | 2023-06-16 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种配电线路合环运行在线融冰方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015184955A1 (zh) * | 2014-06-03 | 2015-12-10 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种电压源型直流融冰兼静止同步补偿装置及其控制方法 |
| CN107834587A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-23 | 华北电力大学 | 一种基于全桥mmc的子模块电容电压平衡方法 |
| CN109494615A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-03-19 | 贵州电网有限责任公司 | 利用柔性多状态开关制造有功环流实现配电网融冰方法 |
| CN109638710A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-16 | 贵州电网有限责任公司 | 利用柔性多状态开关转移潮流实现配电网在线融冰方法 |
| CN110350441A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-18 | 贵州电网有限责任公司 | 一种基于移相变压器的输电线路在线融冰方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2253762A1 (fr) * | 1998-12-04 | 2000-06-04 | Hydro-Quebec | Appareil et methode de commutation pour des lignes de transport d'energie electrique |
-
2021
- 2021-04-30 CN CN202110489042.6A patent/CN113161967B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015184955A1 (zh) * | 2014-06-03 | 2015-12-10 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种电压源型直流融冰兼静止同步补偿装置及其控制方法 |
| CN107834587A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-23 | 华北电力大学 | 一种基于全桥mmc的子模块电容电压平衡方法 |
| CN109494615A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-03-19 | 贵州电网有限责任公司 | 利用柔性多状态开关制造有功环流实现配电网融冰方法 |
| CN109638710A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-16 | 贵州电网有限责任公司 | 利用柔性多状态开关转移潮流实现配电网在线融冰方法 |
| CN110350441A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-18 | 贵州电网有限责任公司 | 一种基于移相变压器的输电线路在线融冰方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 一种兼具融冰功能的柔性直流输电换流站的研究;敬华兵等;《中国电机工程学报》;20120705(第19期);第65-71页 * |
| 基于全桥型MMC的直流融冰控制方法研究;蔡斌军等;《湖南工程学院学报(自然科学版)》;20170325(第01期);第1-8页 * |
| 输电线路柔性直流融冰技术;姜海东;《城市建设理论研究(电子版)》;20200625(第18期);第10-12页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113161967A (zh) | 2021-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113964836B (zh) | 一种用于电网直流柔性合环控制装置及其控制方法 | |
| CN102510039B (zh) | 一种多功能直流融冰自动转换电路及其转换方法 | |
| CN104242338B (zh) | 一种含分布式电源的变电站用微网系统及控制方法 | |
| CN109494615B (zh) | 利用柔性多状态开关制造有功环流实现配电网融冰方法 | |
| CN105811447A (zh) | 基于智能直流配电中心的城市配电网网架结构 | |
| CN113161967B (zh) | 一种基于柔性互联变电站的移相在线融冰方法 | |
| CN203119316U (zh) | 一种电力电子变电站 | |
| CN103326300A (zh) | 一种不停电直流融冰装置 | |
| CN108899850A (zh) | 一种基于svg的带电融冰拓扑系统及其融冰方法 | |
| CN103199512B (zh) | 配电网单相接地故障网络重构方法 | |
| CN106300200A (zh) | 一种兼具statcom功能的可移动直流融冰装置及其融冰方法 | |
| CN114530814A (zh) | 一种电气化铁路接触网直流融冰系统及其控制方法 | |
| CN101505043B (zh) | 直流融冰三相交流线路自动切换的方法 | |
| CN101540508A (zh) | 一种静止无功补偿(svc)兼直流融冰的可重构装置 | |
| CN105610238B (zh) | 一种基于冗余架构的智能网络配电系统及配电方法 | |
| CN113036800B (zh) | 一种柔性互联变电站结构及控制方法 | |
| CN211830132U (zh) | 一种抽水蓄能站用线路覆冰消除装置 | |
| CN103368171A (zh) | 直流微网中分布式电源对交流重要负荷的供电方法 | |
| CN113224715B (zh) | 用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置及方法 | |
| CN110350441A (zh) | 一种基于移相变压器的输电线路在线融冰方法 | |
| CN113013883B (zh) | 一种移动式潮流控制兼融冰系统及控制方法 | |
| CN114899817A (zh) | 移动式配网合环系统及其控制方法 | |
| CN107579593B (zh) | 一种高压直流断路器的供能系统 | |
| CN101325324B (zh) | 一种基于实时运行方式的架空线抗凝冰方法 | |
| CN201215882Y (zh) | 一种融冰装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |