CN116721848B - 有载分接开关及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种有载分接开关及其控制方法。该有载分接开关包括：机械开关组件，机械开关组件连接有载分接开关的中性点；组合切换支路，组合切换支路中各支路的一端连接机械开关组件，组合切换支路中各支路的另一端连接变压器调压绕组的不同分接头，控制组件，控制组件分别与机械开关组件和组合切换支路电连接，控制组件用于指示机械开关组件的通断，以及调整组合切换支路中各支路的通断状态；本申请通过控制组件、机械开关组件和组合切换支路的配合，实现了有载分接开关在开关过程中无电弧产生，以及提高了有载分接开关的耐压能力。

Description

有载分接开关及其控制方法

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种有载分接开关及其控制方法。

背景技术

有载分接开关是有载调压变压器完成调压的核心组件，传统的有载调压变压器往往采用机械式的有载分接开关，存在电弧熄灭困难以及机械结构复杂的问题。

为解决上述问题，通过采用纯电力电子式的有载分接开关替代机械式的有载分接开关，其开关过程无弧，开关动作迅速。

然而，纯电力电子式的有载分接开关存在耐压能力较弱的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够实现开关过程无弧且耐压能力较强的有载分接开关及其控制方法。

第一方面，本申请提供了一种有载分接开关，包括：

机械开关组件，机械开关组件连接有载分接开关的中性点；

组合切换支路，组合切换支路中各支路的一端连接机械开关组件，组合切换支路中各支路的另一端连接变压器调压绕组的不同分接头，其中，变压器调压绕组的数量为多个；

控制组件，控制组件分别与机械开关组件和组合切换支路电连接，控制组件用于指示机械开关组件的通断，以及调整组合切换支路中各支路的通断状态。

在其中一个实施例中，机械开关组件包括第一机械开关和第二机械开关；

第一机械开关的一端和第二机械开关的一端分别连接有载分接开关的中性点；第一机械开关的另一端和第二机械开关的另一端分别连接组合切换支路中各支路的一端。

在其中一个实施例中，变压器调压绕组包括第一调压绕组；组合切换支路包括第一切换支路和第二切换支路；

第一切换支路的一端连接第一机械开关的另一端，第一切换支路的另一端连接第一调压绕组的第一分接头；

第二切换支路的一端连接第二机械开关的另一端，第二切换支路的另一端连接第一调压绕组的第二分接头。

在其中一个实施例中，组合切换支路还包括通断支路；

通断支路的一端连接第二机械开关的另一端，通断支路的另一端连接第一调压绕组的第一分接头。

在其中一个实施例中，第一切换支路包括并联组成的第一过渡支路和第一通流支路；

第一过渡支路的一端连接第一机械开关的另一端，第一过渡支路的另一端连接第一调压绕组的第一分接头；

第二切换支路由第二过渡支路和第二通流支路并联组成；

第二过渡支路的二端连接第二机械开关的另一端，第二过渡支路的另一端连接第一调压绕组的第二分接头。

在其中一个实施例中，第一过渡支路包括串联组成的第一电力电子开关和第一电阻，第一通流支路包括第三机械开关；

第一电阻的一端连接第一机械开关的另一端，第一电阻的另一端连接第一电力电子开关的一端，第一电力电子开关的另一端连接第一调压绕组的第一分接头；第三机械开关的一端连接第一机械开关的另一端，第三机械开关的另一端连接第一调压绕组的第一分接头；

第二过渡支路包括串联组成的第二电力电子开关和第二电阻，第二通流支路包括第四机械开关；

第二电阻的一端连接第二机械开关的另一端，第二电阻的另一端连接第二电力电子开关的一端,第二电力电子开关的另一端连接第一调压绕组的第二分接头；第四机械开关的一端连接第二机械开关的另一端，第四机械开关的另一端连接第一调压绕组的第二分接头。

在其中一个实施例中，变压器调压绕组还包括第二调压绕组；

第二调压绕组的第一分接头用于连接变压器进线端；

第二调压绕组的第二分接头连接第一调压绕组的第一分接头。

第二方面，本申请提供了一种有载分接开关的控制方法，应用于上述的有载分接开关中的控制组件，方法包括：

在有载分接开关开始切换的情况下，输出控制信号，控制信号用于指示机械开关组件按照预设切换控制策略进行通断，以及指示组合切换支路中各支路按照预设切换控制策略调整通断状态。

第三方面，本申请还提供了一种有载分接开关的控制装置，装置包括：

指令输出模块，用于在有载分接开关开始切换的情况下，输出控制信号，控制信号用于指示机械开关组件按照预设切换控制策略进行通断，以及指示组合切换支路中各支路按照预设切换控制策略调整通断状态。

第四方面，本申请还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述有载分接开关的控制方法。

上述有载分接开关及其控制方法，其中，组合切换支路中各支路的一端通过机械开关组件连接至有载分接开关的中性点，组合切换支路中各支路的另一端连接变压器调压绕组的不同分接头，控制组件分别与机械开关组件和组合切换支路电连接，控制组件用于指示机械开关组件的通断，以及调整组合切换支路中各支路的通断状态；本申请通过控制组件、机械开关组件和组合切换支路的配合，实现了有载分接开关在开关过程中无电弧产生，以及提高了有载分接开关的耐压能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为一个实施例中有载分接开关的结构框图；

图2为一个实施例中有载分接开关的连接示意图；

图3为另一个实施例中有载分接开关的连接示意图；

图4为一个实施例中有载分接开关的电路示意图；

图5为一个实施例中多档位的有载分接开关的电路示意图；

图6为一个实施例中有载分接开关的控制方法的流程示意图；

图7为一个实施例中组合切换支路中各电力电子器件的信号流向图；

图8为一个实施例中有载分接开关的T1时刻之前的开关电流流向示意图；

图9为一个实施例中有载分接开关的T1至T2时刻的开关电流流向示意图；

图10为一个实施例中有载分接开关的T2至T3时刻的开关电流流向示意图；

图11为一个实施例中有载分接开关的T3至T4时刻的开关电流流向示意图；

图12为一个实施例中有载分接开关的T4至T5时刻的开关电流流向示意图；

图13为一个实施例中有载分接开关的T5至T6时刻的开关电流流向示意图；

图14为一个实施例中有载分接开关的T6时刻之后的开关电流流向示意图；

图15为一个实施例中有载分接开关的输出电压波形图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

目前，智能电网的理论与技术近年来飞速发展，电能质量的关注热度越来越高。随着分布式电源的接入，在配电网尤其是辐射型网络中出现了很多电压波动的问题。电压偏差是衡量电能质量的重要指标之一，在无功充足的情况下，有载调压可以很好的解决电网末端的电压波动。

传统的有载调压变压器往往采用的是机械式的有载分接开关，然而，机械式的有载分接开关仍存在一些不可避免的缺陷如：存在电弧、机械结构复杂何响应速度慢。为了更好的完善和改进有载调压变压器的结构和工作性能，适应电网发展的新需求，通过采用纯电力电子式的有载分接开关替代机械式的有载分接开关，其开关过程无弧，开关动作迅速。

然而，在高压配电网络中，有载调压配电变压器受限于目前的电力电子器件(纯电力电子式的有载分接开关)的耐压水平，有载调压变压器仍采用传统机械式的有载分解开关，存在燃弧和电气损耗等问题，此外，由于电弧的存在，导致机械式的有载分解开关的结构较为复杂，降低了可靠性。例如，一500kV的有载调压变压器的级数为27级，每档调压为1.25％(6.25kV),调压范围为-7.5％至+25％，若采用传统的纯电力电子式的有载分接开关，其中的电力电子器件需要承受的电压为本档分接头与中性点之间的电压，即，最大需要耐压为168.75kV,而目前可用的电力电子器件最大耐压为20kV，无法应用于高压有载调压变压器上。

为了改善本申请所提出的上述技术问题，本申请实施例提供一种有载分接开关及其控制方法，通过控制组件、机械开关组件和组合切换支路的配合，实现了有载分接开关在开关过程中无电弧产生，提高了有载分接开关的耐压能力的同时提高了安全系数。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的有载分接开关及其控制方法，如图1所示，包括：

机械开关组件100，机械开关组件100连接有载分接开关的中性点；

组合切换支路200，组合切换支路200中各支路的一端连接机械开关组件100，组合切换支路200中各支路的另一端连接变压器调压绕组的不同分接头，其中，变压器调压绕组的数量为多个；

控制组件300，控制组件300分别与机械开关组件100和组合切换支路200电连接，控制组件300用于指示机械开关组件100的通断，以及调整组合切换支路200中各支路的通断状态。

其中，机械开关组件可以指由多个机械开关组成的组件。

其中，组合切换支路中可以包括多条支路，各支路中可以配置有机械开关和电力电子开关。

具体而言，控制组件可以通过信号指示机械开关的通断，以及调整组合切换支路中各支路的机械开关和电力电子开关的通断，使得机械开关组件中的机械开关可以与组合切换支路中的支路相应连接，并连接至变压器调压绕组的相应分接头，从而实现有载分接开关的档位的切换，即，实现不同程度的调压。

本申请实施例中，通过控制组件、机械开关组件和组合切换支路的配合，实现了有载分接开关在开关过程中无电弧产生，提高了安全系数的同时提高了有载分接开关的耐压能力。

在其中一个实施例中，如图2所示，机械开关组件100包括第一机械开关K1和第二机械开关K2；

第一机械开关K1的一端和第二机械开关K2的一端分别连接有载分接开关的中性点；第一机械开关K1的另一端和第二机械开关K2的另一端分别连接组合切换支路中各支路的一端。

具体而言，本申请实施例中以两档位的有载分接开关为例进行说明，此时机械开关组件可以包括第一机械开关和第二机械开关，在多档位的有载分接开关中可以配置多个机械开关，在本申请实施例中不做赘述。

可选地，第一机械开关和第二机械开关均具有耐压作用。

在其中一个实施例中，如图2所示，变压器调压绕组包括第一调压绕组L1；组合切换支路200包括第一切换支路210和第二切换支路220；

第一切换支路210的一端连接第一机械开关K1的另一端，第一切换支路210的另一端连接第一调压绕组L1的第一分接头；

第二切换支路220的一端连接第二机械开关K2的另一端，第二切换支路220的另一端连接第一调压绕组L1的第二分接头。

需要说明的是，本申请实施例中以两档位的有载分接开关为例进行说明，此时组合切换支路可以包括第一切换支路和第二切换支路，在多档位的有载分接开关中可以配置多条切换支路，在本申请实施例中不做赘述。

进一步地，图2中示出的分接头1可以表示为第一调压绕组L1的第一分接头；分接头2可以表示为第一调压绕组L1的第二分接头。

本申请实施例中，控制组件可以通过指示第一机械开关和第二机械开关的通断，以及调整第一切换支路和第二切换支路的通断状态，以使有载分接开关连接至变压器调压绕组的相应分接头，从而实现有载分接开关的档位的切换，即，实现不同程度的调压。

在其中一个实施例中，如图2所示，组合切换支路还包括通断支路230；

通断支路230的一端连接第二机械开关K2的另一端，通断支路230的另一端连接第一调压绕组L1的第一分接头。

其中，通断支路可以由电力电子器件构成，具备换挡灭弧的功能。

具体地，在有载分接开关进行换挡的情况下，即，在有载分接开关由连接第一调压绕组的第二分接头切换至连接第一调压绕组的第一分接头的情况下，可以通过通断支路辅助进行切换，实现在换挡过程中无电弧产生；此外，在有载分接开关处于静态的情况下，通断支路中的电力电子器件仅需承受级间电压，而无需载流，提高了安全系数。

可以理解，上述通断支路还可以采用其他形式，而不限于上述实施例已经提到的形式，只要其能够达到完成辅助有载分接开关在换挡过程中无电弧产生的功能即可。

本申请实施例中，通过在第一切换电路和第二切换电路之间设置通断支路，以辅助有载分接开关档位的切换，实现在换挡过程中无电弧产生，提高了有载分接开关的安全系数。

在其中一个实施例中，如图3所示，第一切换支路210包括并联组成的第一过渡支路212和第一通流支路214；

第一过渡支路212的一端连接第一机械开关K1的另一端，第一过渡支路的另一端连接第一调压绕组L1的第一分接头；

第二切换支路由第二过渡支路222和第二通流支路224并联组成；

第二过渡支路的二端连接第二机械开关K2的另一端，第二过渡支路的另一端连接第一调压绕组L1的第二分接头。

具体地，第一过渡支路和第二过渡支路均可以由电力电子器件和电阻组成，可以用于实现在换挡过程中无电弧产生；此外，在有载分接开关处于静态的情况下，第一过渡支路和第二过渡支路中的电力电子器件仅需承受级间电压，而无需载流，提高了安全系数。

进一步地，第一通流支路和第二通流支路均可以由机械开关组成，可以用于载流，实现有载分接开关的档位切换，提高有载分接开关的耐压能力。

本申请实施例中，通过设置第一过渡支路、第二过渡支路、第一通流支路和第二通流支路，实现了有载分接开关在换挡过程中无电弧产生，且提高了有载分接开关的耐压能力。

在其中一个实施例中，如图4所示，第一过渡支路包括串联组成的第一电力电子开关S1和第一电阻R1，第一通流支路包括第三机械开关K3；

第一电阻R1的一端连接第一机械开关K1的另一端，第一电阻R1的另一端连接第一电力电子开关S1的一端，第一电力电子开关S1的另一端连接第一调压绕组L1的第一分接头；第三机械开关K3的一端连接第一机械开关K1的另一端，第三机械开关K3的另一端连接第一调压绕组L1的第一分接头；

第二过渡支路包括串联组成的第二电力电子开关S2和第二电阻R2，第二通流支路包括第四机械开关K4；

第二电阻R2的一端连接第二机械开关K2的另一端，第二电阻R2的另一端连接第二电力电子开关S2的一端,第二电力电子开关S2的另一端连接第一调压绕组L1的第二分接头；第四机械开关K4的一端连接第二机械开关K2的另一端，第四机械开关K4的另一端连接第一调压绕组L1的第二分接头。

其中，第一电力电子开关和第二电力电子开关可以具备换流灭弧的功能。

需要说明的是，各电力电子开关可以为晶闸管、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)。

进一步地，第一电阻和第二电阻可以用于限流，以保护第一电力电子开关和第二电力电子开关，使得第一电力电子开关和第二电力电子开关在有载分接开关切换档位的前后不需要长时间载流，仅需耐受级间电压，对第一电力电子开关和第二电力电子开关耐压要求不高，以此提高了有载分接开关的耐压能力。

可选地，如图4所示，通断支路可以由第三电子电路开关S3组成。

具体而言，第一电力电子开关、第二电力电子开关和第三电力电子开关在有载分接开关处于静态时仅需承受级间电压，无需载流；第一电力电子开关、第二电力电子开关和第三电力电子开关在有载分接开关进行切换动作时才开始载流灭弧工作，降低能量损耗的同时提高安全系数。

示例性地，本申请实施例中采用的拓扑可以使各电力电子器件两端电压最大为级间电压，即6.25kV，目前电力电子器件可以耐受。

本申请实施例中，通过各机械开关、各电力电子开关和各电阻的相互配合，在有载分接开关进行切换动作时完成灭弧工作，能够增加电路可靠性和降低成本，以及提高了有载分接开关的耐压能力。

在其中一个实施例中，如图4所示，变压器调压绕组还包括第二调压绕组L2；

第二调压绕组L2的第一分接头用于连接变压器进线端；

第二调压绕组L2的第二分接头连接第一调压绕组L1的第一分接头。

具体地，第二调压绕组可以用于输出有载分接开关的调压结果(电流)。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合一个具体示例对多档位有载分接开关予以说明，如图5所示，需要说明的是，K11、K12……K1n以及K21、K22……K2n均为机械开关，R11、R12……R1n均为具备限流作用的电阻，S11、S12……S1n以及S21、S22……S2n均为电力电子开关，多档位的有载分接开关中各器件的作用可以参阅上述对于两档位的有载分接开关的描述，在本申请实施例中不做限定。

在一个实施例中，如图6所示，本申请提供了一种有载分接开关的控制方法，应用于上述的有载分接开关中的控制组件，方法包括：

S602，在有载分接开关开始切换的情况下，输出控制信号，控制信号用于指示机械开关组件按照预设切换控制策略进行通断，以及指示组合切换支路中各支路按照预设切换控制策略调整通断状态。

其中，预设切换控制策略可以根据实际情况进行设定，在本申请实施例中不做限定。

具体而言，控制组件在有载分接开关开始切换的情况下，输出控制信号，以指示机械开关组件按照预设切换控制策略进行通断，以及指示组合切换支路中各支路按照预设切换控制策略调整通断状态，实现开关过程无弧，提高安全系数；此外，可以根据机械开关的动作顺序和动作状态产生组合切换支路中电力电子器件的触发时序，使得调压过程简单可靠。

需要说明的是，机械开关还可以由其他器件进行控制，或用户进行现场操作，并不限于采用本申请实施例中的控制器件进行控制。

示例性地，如图7所示，图7示出了组合切换支路中各电力电子器件的信号流向图，控制组件可以指与各电力电子器件对应的驱动板，其中，用户可以通过上位机述入预设切换控制策略，上位机基于预设切换控制策略输出相应的控制信息至主控芯片，主控芯片依据控制信息输出相应的PWM波至驱动板，驱动板产生驱动波形来控制各电力电子器件的通断；此外，会有相应的运行数据采集电路来采集各电力电子器件的工作状态并发送给主控芯片，主控芯片把相应的运行数据发送至上位机供用户观察。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合一个具体示例对有载分接开关中各机械开关和各电力电子器件(电力电子开关)的切换时序(按照预设切换控制策略)进行说明：

具体地，图8至图14分别揭示了根据有载分接开关的第T1时刻至第T7时刻的开关电流流向示意图，下面结合图8至图14，说明有载调压分接开关按照预设切换控制策略的工作流程，电流导通路径在图8至图14中通过粗线表示。其中，图8至图14中的分接头1可以指第一调压绕组L1的第一分接头，分接头2可以指第一调压绕组L1的第二分接头。

如图8所示，图8示出了有载分接开关的T1时刻之前的开关电流流向示意图，即在有载分接开关处于正常工作状态下的开关电流流向示意图；其中，第一机械开关K1闭合，第二机械开关K2断开，第三机械开关K3闭合，第四机械开关K4断开，第一电力电子开关S1断开，第二电力电子开关S2断开，第三电力电子开关S3闭合，此时第二电力电子开关S2承受级间电压，电流依次经过第一机械开关K1，第三机械开关K3，从第一调压绕组L1的第一分接头输出。

当有载分接开关开始切换时，机械开关按照预设切换控制策略进行切换，电力电子开关按照预设切换控制策略进行通断。

如图9所示，图9示出了有载分接开关的T1至T2时刻的开关电流流向示意图，其中，第一机械开关K1闭合，第二机械开关K2无弧闭合，第三机械开关K3闭合，第四机械开关K4断开，第一电力电子开关断开，第二电力电子开关断开，第三电力电子开关闭合。此刻电流经第一机械开关K1，第三机械开关K3以及经第二机械开关K2，第三电力电子开关S3通过第一调压绕组L1的第一分接头输出。

需要说明的是，电弧是由于两端之间存在电压差导致会有电流流过形成电弧，电力电子器件具备灭弧能力，而机械开关不具备灭弧能力。在此第二机械开关两端不存在电压差，所以可以正常闭合。如果存在电压差，则无法用机械开关进行闭合。

如图10所示，图10示出了有载分接开关的T2至T3时刻的开关电流流向示意图，其中，第一机械开关K1等电位无弧断开(无载流)，第二机械开关K2闭合，第三机械开关K3闭合，第四机械开关K4断开，第一电力电子开关S1断开，第二电力电子开关S2断开，第三电力电子开关S3闭合。此刻电流经第二机械开关K2，第三电力电子开关S3通过第一分接头输出。

需要说明的是，等电位可以指开关两端不存在电压差，即如果开关两端不存在电压差，则断开也不存在电弧，可以关断。

如图11所示，图11示出了有载分接开关的T3至T4时刻的开关电流流向示意图，其中，第一机械开关K1断开，第二机械开关K2闭合，第三机械开关K3闭合，第四机械开关K4断开，第一电力电子开关S1断开，第二电力电子开关S2导通，第三电力电子开关S3闭合，此刻电流经第二机械开关K2，第三电力电子开关S3从第一分接头输出以及经第二机械开关K2，限流保护电阻R2，第二电力电子开关S2通过第二分接头输出，限流保护电阻R2工作，保证有载分接开关正常工作。

如图12所示，图12示出了有载分接开关的T4至T5时刻的开关电流流向示意图，其中，第一机械开关K1断开，第二机械开关K2闭合，第三机械开关K3闭合，第四机械开关K4断开，第一电力电子开关S1断开，第二电力电子开关S2导通，第三电力电子开关S3无弧断开。此刻电流经机械开关K2，限流保护电阻R2，第二电力电子开关S2从第二分接头输出。

如图13所示，图13示出了有载分接开关的T5至T6时刻的开关电流流向示意图，其中，第一机械开关K1断开，第二机械开关K2闭合，第三机械开关K3闭合，第四机械开关K4无弧开通，第一电力电子开关S1断开，第二电力电子开关S2导通，第三电力电子开关S3断开，此刻电流经机械开关K2，限流保护电阻R2，第二电力电子开关S2从第二分接头输出，以及经机械开关K2，机械开关K4从第二分接头输出。

如图14所示，图14示出了有载分接开关的T6时刻之后的开关电流流向示意图，其中，第一机械开关K1断开，第二机械开关K2闭合，第三机械开关K3闭合，第四机械开关K4闭合，第一电力电子开关S1断开，第二电力电子开关S2无弧断开，第三电力电子开关S3断开，此刻电流经机械开关K2，机械开关K4从第二分接头输出此刻有载分接开关已经切换完毕。

最后进行分接头1所在档位的复原。首先，第一电力电子开关闭合，然后，关断机械开关，最后，关断第一电力电子开关，使本档位回归初始状态。即第一机械开关断开，第一电力电子开关断开，第三机械开关断开。

可选地，图15揭示了图8至图14条件下的控制时序和输出电压波形图，如图15所示，在第T1时刻，第二机械开关(K2)导通(第三电力电子开关S3导通)；

在第T2时刻，第一机械开关(K1)关断；

在第T3时刻，第二电力电子开关(S2)导通；

在第T4时刻，第三电力电子开关(S3)关断；

在第T5时刻，第四机械开关(K4)导通；

在第T6时刻，第二电力电子开关(S2)关断；

在第T7时刻，第一电力电子开关(S1)导通。

在第T8时刻，第三机械开关(K3)关断。

在第T9时刻，第一电力电子开关(S1)关断。

需要说明的是，各电力电子开关在静态时无需载流，在开关切换前后不需要长时间载流，各电力电子开关只耐受级间电压，对耐压要求不高。在分接开关进行切换动作时电力电子开关才开始载流灭弧工作，一方面可以降低能留损耗，也可以提高安全系数。

电力电子开关的触发时序与机械开关的动作顺序相关，可以实现准确地无弧切换。

进一步地，本申请实施例还提供一种有载调压变压器，所述有载调压变压器包括上述实施例所述的有载分接开关。

与现有技术相比，本申请揭示的有载调压变压器，通过电力电子器件与机械开关的配合，采用电力电子器件在开关分接时灭弧工作，能够增加电路可靠性和降低成本。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的有载分接开关的控制方法的有载分接开关的控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个有载分接开关的控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于有载分接开关的控制方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，提供了一种有载分接开关的控制装置，装置包括：

指令输出模块，用于在有载分接开关开始切换的情况下，输出控制信号，控制信号用于指示机械开关组件按照预设切换控制策略进行通断，以及指示组合切换支路中各支路按照预设切换控制策略调整通断状态。

上述载分接开关的控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述有载分接开关的控制方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种有载分接开关，其特征在于，包括：

机械开关组件，所述机械开关组件连接所述有载分接开关的中性点；所述机械开关组件包括第一机械开关和第二机械开关；

组合切换支路，所述组合切换支路中各支路的一端连接所述机械开关组件，所述组合切换支路中各支路的另一端连接变压器调压绕组的不同分接头，其中，所述变压器调压绕组的数量为多个；

控制组件，所述控制组件分别与所述机械开关组件和所述组合切换支路电连接，所述控制组件用于指示所述机械开关组件的通断，以及调整所述组合切换支路中各支路的通断状态；

其中，所述第一机械开关的一端和所述第二机械开关的一端分别连接所述有载分接开关的中性点；所述第一机械开关的另一端和所述第二机械开关的另一端分别连接所述组合切换支路中各支路的一端；所述变压器调压绕组包括第一调压绕组；所述组合切换支路包括第一切换支路和第二切换支路；

所述第一切换支路的一端连接所述第一机械开关的另一端，所述第一切换支路的另一端连接所述第一调压绕组的第一分接头；

所述第二切换支路的一端连接所述第二机械开关的另一端，所述第二切换支路的另一端连接所述第一调压绕组的第二分接头；

所述组合切换支路还包括通断支路；

所述通断支路的一端连接所述第二机械开关的另一端，所述通断支路的另一端连接所述第一调压绕组的第一分接头；

所述第一切换支路包括并联组成的第一过渡支路和第一通流支路；

所述第一过渡支路的一端连接所述第一机械开关的另一端，所述第一过渡支路的另一端连接所述第一调压绕组的第一分接头；

所述第二切换支路由第二过渡支路和第二通流支路并联组成；

所述第二过渡支路的二端连接所述第二机械开关的另一端，所述第二过渡支路的另一端连接所述第一调压绕组的第二分接头；

所述第一过渡支路包括串联组成的第一电力电子开关和第一电阻，所述第一通流支路包括第三机械开关；

所述第一电阻的一端连接所述第一机械开关的另一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一电力电子开关的一端，所述第一电力电子开关的另一端连接所述第一调压绕组的第一分接头；所述第三机械开关的一端连接所述第一机械开关的另一端，所述第三机械开关的另一端连接所述第一调压绕组的第一分接头；

所述第二过渡支路包括串联组成的第二电力电子开关和第二电阻，所述第二通流支路包括第四机械开关；

所述第二电阻的一端连接所述第二机械开关的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述第二电力电子开关的一端,所述第二电力电子开关的另一端连接所述第一调压绕组的第二分接头；所述第四机械开关的一端连接所述第二机械开关的另一端，所述第四机械开关的另一端连接所述第一调压绕组的第二分接头。

2.根据权利要求1所述的有载分接开关，其特征在于，所述变压器调压绕组还包括第二调压绕组；

所述第二调压绕组的第一分接头用于连接变压器进线端；

所述第二调压绕组的第二分接头连接所述第一调压绕组的第一分接头。

3.一种有载分接开关的控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1所述的有载分接开关中的控制组件，所述方法包括：

在所述有载分接开关开始切换的情况下，输出控制信号，所述控制信号用于指示所述机械开关组件按照预设切换控制策略进行通断，以及指示所述组合切换支路中各支路按照所述预设切换控制策略调整通断状态。