CN113224715B - 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 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种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它包括：B2B‑MMC换流器；其特征在于：B2B‑MMC换流器输入端与交流母线端连接；B2B‑MMC换流器输出端与融冰变压器连接；融冰变压器输出端与待融冰线路连接；解决了现阶段配网线路分支断路器多，不易开展直流融冰等问题，提升了配网线路融冰效率。

Description

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
技术领域
本发明属于输电线路融冰技术领域，尤其涉及一种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。
背景技术
目前，10kV架空线路的融冰方式主要采用直流融冰和机器融冰，其中直流融冰在配网多分支线路中的融冰范围相对有限，难以对分支线路含变压器的另一侧进行有效融冰。机器融冰的融冰效率相对较低，难以在覆冰期同时对配网多分支线路进行融冰，需要的配合操作人数较多。针对配网线路的融冰现状，上述融冰方式均难以适用，因此，如何在配网线路保证大范围且高效的融冰成为具有研究意义的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种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，以解决现有技术针对直流融冰在配网多分支线路中的融冰范围相对有限；机器融冰的融冰效率相对较低，难以在覆冰期同时对配网多分支线路进行融冰等技术问题。
本发明技术方案：
一种用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置，它包括：B2B-MMC换流器； B2B-MMC换流器输入端与交流母线端连接；B2B-MMC换流器输出端与融冰变压器连接；融冰变压器输出端与待融冰线路连接。
B2B-MMC换流器输出端与融冰变压器输入端之间串联有融冰断路器S4; 融冰变压器输出端与待融冰线路之间串联有融冰断路器S5。
一种用于配网多分支、电压频率连续调节的变频交流融冰方法，它包括：
步骤1、将B2B-MMC通过开关S1和S2并联接入到变电站内联络开关上；
步骤2、在B2B-MMC输出端串联一台融冰变压器；融冰断路器S4和S5分别接在融冰变压器的输入端和输出端；
步骤3、确定融冰目标线路；
步骤4、断开S2;闭合融冰断路器S4、S5，接入融冰系统并构成融冰回路；
步骤5、B2B-MMC切换到融冰模式；
步骤6、计算融冰所需电流；
步骤7、根据融冰电流调节B2B-MMC换流器频率参数与融冰变压器的变比值，开始融冰；
步骤8、融冰结束后，B2B-MMC切换到柔性互联模式。
步骤3所述确定融冰目标线路的方法为：当融冰检测装置检测到线路覆冰时，确定配网多分支中需要融冰的线路，即确定融冰短接点。
步骤5所述B2B-MMC切换到融冰模式是指将B2B-MMC由VdcQ-PQ正常运行模式切换到VdcQ-V/f融冰模式；在融冰侧将逆变出电压频率连续调节的变频交流融冰电流。
B2B-MMC融冰侧的融冰电压大于所需电压时，将该融冰电压经过融冰变压器进行降压，使其满足线路实际融冰热量需求，实现高效融冰。
含有配电变压器的分支线路需要融冰时，要增大B2B-MMC换流器频率，相当于增加配电变压器的一次侧励磁电抗实现融冰。
步骤8所述融冰结束后，B2B-MMC切换到柔性互联模式的方法为：断开融冰断路器S4、S5；闭合开关S1和S2使B2B-MMC并联接入到变电站内联络开关上。
本发明有益效果：
本发明通过在柔性互联变电站的B2B-MMC任意一侧接入一个融冰变压器和一个融冰断路器，实现B2B-MMC的功能复用，增加了融冰功能；通过改变电压频率和融冰变压器变比来调整融冰电流的大小，使其满足线路实际融冰的热量需求；解决了现阶段配网线路分支断路器多，不易开展直流融冰等问题，提升了配网线路融冰效率。
附图说明
图1为具体实施方式中融冰系统结构图；
图2为具体实施方式中配网多分支线路融冰系统图。
具体实施方式
一种适应于配网多分支、电压频率连续调节的变频交流融冰技术，它包括10kV架空线、B2B-MMC、融冰变压器、联络开关以及安装在变电站内的融冰检测装置，B2B-MMC通过开关S1和S2替换变电站主变10kV母线的联络开关，在B2B-MMC的融冰侧新增一个融冰变压器，架空线1直接与融冰变压器相连，构成一整套适应于配网多分支复杂现状的融冰装置系统。
下面结合附图及实例对本发明做进一步说明：
实施例一：
本发明实施例一提供一种适应于柔性变电站、电压频率连续调节的变频交流融冰系统配置结构，具体实施如图1所示。本发明的实施前提是变电站内安装B2B-MMC替换联络开关，其常用功能是潮流调控，该常用功能所包含的内容不是本发明的内容，本发明是在常用功能之外拓展的新功能和新技术。在B2B-MMC接入方式方面，与常规功能不同之处在于接入一个融冰变压器和融冰断路器S4、S5，使其能适应配网多分支融冰的复杂现状，无论是融冰手拉手架空线路、分支线路还是架空主线路，当融冰侧逆变出电压过高的交流电时，该变压器可根据融冰需求进行降压使融冰电压处于理想范围，断开开关S3，闭合开关S4、S5，使架空线1直接与融冰变压器相连，构成一整套适应于配网多分支复杂现状的融冰装置系统，实现了B2B-MMC的柔性互联和10kV线路融冰的功能复用。
实施例二：
本发明实施例二提供一种适应于配网多分支、电压频率连续调节的变频交流融冰技术模型，具体实施如图2所示。本发明提出的一种适应于配网多分支、电压频率连续调节的变频交流融冰技术的控制流程，包括以下步骤：
步骤101：确定在线融冰目标线路；
步骤102：闭合开关S4、S5，接入融冰系统并构成融冰回路
步骤103：B2B-MMC切换到融冰模式;
步骤104：计算融冰所需电流;
步骤105：根据融冰电流调节换流器频率参数与融冰变压器的变比值；
步骤106：融冰结束后，B2B-MMC与线路开关协调配合切换到柔性互联模式;
其中步骤101中当融冰检测装置检测到线路覆冰时，要确定配网多分支中需要融冰的线路，即确定融冰短接点，该点可以是配网分支线中的任意一点或任意多点，该融冰装置系统可适应配电网分支网络中的任意复杂的融冰情况。
步骤105所述构成融冰回路后，将B2B-MMC由VdcQ-PQ正常运行模式切换到VdcQ-V/f融冰模式，在融冰侧将逆变出电压频率连续调节的变频交流融冰电流，如果融冰线路较短，B2B-MMC融冰侧的融冰电压过大，需将该融冰电压经过融冰变压器进行降压，使其满足线路实际融冰热量需求，实现高效融冰。如果含有配电变压器的分支线路需要融冰，此时应该增大频率，相当于增加配电变压器的一次侧励磁电抗，使融冰电流尽可能多的流入融冰点，无需断开配变，即可实现融冰。
步骤107所述的柔性互联模式通过断开开关S4、S5，闭合开关S2，可以切换到柔性互联模式，实现系统潮流的主动调控。

Claims (7)

1.一种用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置的融冰方法，所述装置包括：B2B-MMC换流器；其特征在于：B2B-MMC换流器输入端与交流母线端连接；B2B-MMC换流器输出端与融冰变压器连接；融冰变压器输出端与待融冰线路连接；所述融冰方法包括：
步骤1、将B2B-MMC通过开关S1和S2并联接入到变电站内联络开关上；
步骤2、在B2B-MMC输出端串联一台融冰变压器；融冰断路器S4和S5分别接在融冰变压器的输入端和输出端；
步骤3、确定融冰目标线路；
步骤4、断开S2;闭合融冰断路器S4、S5，接入融冰系统并构成融冰回路；
步骤5、B2B-MMC切换到融冰模式；
步骤6、计算融冰所需电流；
步骤7、根据融冰电流调节B2B-MMC换流器频率参数与融冰变压器的变比值，开始融冰；
步骤8、融冰结束后，B2B-MMC切换到柔性互联模式。
2.根据权利要求1所述的一种用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置的融冰方法，其特征在于：B2B-MMC换流器输出端与融冰变压器输入端之间串联有融冰断路器S4; 融冰变压器输出端与待融冰线路之间串联有融冰断路器S5。
3.根据权利要求1所述的一种用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置的融冰方法，其特征在于：步骤3所述确定融冰目标线路的方法为：当融冰检测装置检测到线路覆冰时，确定配网多分支中需要融冰的线路，即确定融冰短接点。
4.根据权利要求1所述的一种用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置的融冰方法，其特征在于：步骤5所述B2B-MMC切换到融冰模式是指将B2B-MMC由VdcQ-PQ正常运行模式切换到VdcQ-V/f融冰模式；在融冰侧将逆变出电压频率连续调节的变频交流融冰电流。
5.根据权利要求3所述的一种用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置的融冰方法，其特征在于：B2B-MMC融冰侧的融冰电压大于所需电压时，将该融冰电压经过融冰变压器进行降压，使其满足线路实际融冰热量需求，实现高效融冰。
6.根据权利要求1所述的一种用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置的融冰方法，其特征在于：含有配电变压器的分支线路需要融冰时，要增大B2B-MMC换流器频率，相当于增加配电变压器的一次侧励磁电抗实现融冰。
7.根据权利要求1所述的一种用于配网多分支电压频率连续可调的交流融冰装置的融冰方法，其特征在于：步骤8所述融冰结束后，B2B-MMC切换到柔性互联模式的方法为：断开融冰断路器S4、S5；闭合开关S1和S2使B2B-MMC并联接入到变电站内联络开关上。
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