RU2664558C2 - Устройство комплексного регулирования перетоков мощности для двухцепной линии - Google Patents

Устройство комплексного регулирования перетоков мощности для двухцепной линии Download PDF

Info

Publication number
RU2664558C2
RU2664558C2 RU2016148456A RU2016148456A RU2664558C2 RU 2664558 C2 RU2664558 C2 RU 2664558C2 RU 2016148456 A RU2016148456 A RU 2016148456A RU 2016148456 A RU2016148456 A RU 2016148456A RU 2664558 C2 RU2664558 C2 RU 2664558C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
parallel
transformer
serial connection
ukrpm
Prior art date
Application number
RU2016148456A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016148456A3 (ru
RU2016148456A (ru
Inventor
Джи Тиан
Хаиинг ЛИ
Ксинбао ВАНГ
Юнлонг ДОНГ
Куанронг ШЕН
Лей ПАН
Чао ЛЮ
Баоли ЧАНГ
Original Assignee
Нр Электрик Ко., Лтд
Нр Электрик Инжиниринг Ко., Лтд
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нр Электрик Ко., Лтд, Нр Электрик Инжиниринг Ко., Лтд filed Critical Нр Электрик Ко., Лтд
Publication of RU2016148456A publication Critical patent/RU2016148456A/ru
Publication of RU2016148456A3 publication Critical patent/RU2016148456A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2664558C2 publication Critical patent/RU2664558C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1807—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
    • H02J3/1814—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators wherein al least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. unified power flow controllers [UPFC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности, гибкости и экономичности устройства комплексного регулирования перетоков мощности (УКРПМ) и обеспечивается тем, что УКРПМ для двухцепной линии электропередачи включает по меньшей мере один трансформатор со стороны параллельного соединения (1), три преобразователя тока (4), по меньшей мере два трансформатора со стороны последовательного соединения (8), коммутационную цепь со стороны параллельного соединения (3), коммутационную цепь со стороны последовательного соединения (6) и общую шину постоянного тока (5). По меньшей мере одна сторона трансформаторов со стороны последовательного соединения параллельно соединена по меньшей мере с одной группой обходных выключателей (9, 10). Стороны переменного тока трех преобразователей тока последовательно соединены с каждой обводной линией после соединения по меньшей мере с одним трансформатором со стороны последовательного соединения посредством коммутационной цепи со стороны последовательного соединения (6). Стороны переменного тока трех преобразователей тока подсоединены к системе переменного тока после соединения по меньшей мере с одним трансформатором со стороны параллельного соединения (1) посредством пусковой цепи коммутационной цепи со стороны параллельного соединения (2). Стороны постоянного тока трех преобразователей тока соединены с общей шиной постоянного тока (5) посредством перекидного переключателя. С помощью устройства комплексного регулирования перетоков мощности можно обеспечить работу в различных режимах, и если один преобразователь тока находится в неисправном состоянии, удается отрегулировать перетоки мощности на двухцепной линии электропередач. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к технологии гибкой передачи мощности переменного тока и, в частности, к устройству комплексного регулирования перетоков мощности для двухцепной линии.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Наряду с взаимосвязью больших энергосистем и применением различных новых устройств масштаб и сложность энергосистем увеличиваются, а выдача и передача мощности становятся более экономичными и эффективными; кроме того, поскольку крупные системы распределенной выработки электроэнергии подключены к энергосистеме, традиционная фиксированная передача перетоков мощности от сети электропередач до распределительной сети полностью изменилась; в связи с постоянным увеличением количества пользователей необходимо средство регулирования перетоков мощности для улучшения существующей пропускной способности линии электропередачи; и обмен мощностью между быстроразвивающейся интеллектуальной сетью и энергетическим рынком требует частого регулирования перетоков мощности.
Устройство комплексного регулирования перетоков мощности (УКРПМ) в настоящее время является самым универсальным устройством регулирования перетоков мощности, самое простое УКРПМ состоит из двух идентичных преобразователей напряжения, которые соединены посредством общего порта постоянного тока, и может считаться сформированным с помощью статического синхронного компенсатора (СТАТКОМ) и статического синхронного продольного компенсатора (ССПК). Различные функции регулирования: параллельная компенсация, продольная компенсация, сдвиг по фазе, и т.д. могут быть быстро реализованы по отдельности или одновременно путем изменения алгоритма регулирования, тем самым улучшая эффективность энергосистем.
В настоящее время большее количество исследований проводится относительно УКРПМ с топологической структурой, и алгоритма регулирования, направленного на использование УКРПМ на одноцепной линии электропередач, а меньшее внимание уделяется исследованиям в области использования УКРПМ на двухцепной линии. Поскольку сети передачи электроэнергии в Китае в основном имеют двухцепные или многоцепные линии, проблема оптимизации перетоков мощности и проблема перегрузки по току N-1 возникают на многоцепной линии, и если только в одной цепи многоцепной линии установлено УКРПМ, чтобы регулировать перетоки мощности на линии, эффективность регулирования является низкой. Поэтому, если оптимальным месторасположением УКРПМ является двухцепная линия, УКРПМ необходимо устанавливать в обеих цепях. Если на двухцепной линии устанавливается комплект из УКРПМ, каждое УКРПМ состоит из статического синхронного компенсатора (включающего трансформатор со стороны параллельного соединения и преобразователь со стороны параллельного соединения), соединенного со статическим синхронным продольным компенсатором (включающим трансформатор со стороны последовательного соединения и преобразователь со стороны последовательного соединения), в общей сложности необходимо четыре преобразователя и четыре трансформатора, занимаемое пространство больше, и инвестиционные расходы выше; и при выходе из строя какого-либо преобразователя регулирование перетоков мощности на двухцепной линии электропередачи не осуществляется.
Чтобы устранить недостаток УКРПМ, применяемого к двухцепной линии, сэкономить инвестиционные расходы и монтажное пространство, повысить эффективность и надежность УКРПМ и полностью использовать преимущества УКРПМ, необходима более экономичная и более гибкая конструкция.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения - создание УКРПМ, подходящего для двухцепной линии электропередачи. Данная топологическая структура может обеспечить работу в различных режимах, если один преобразователь тока находится в неисправном состоянии, удается отрегулировать перетоки мощности на двухцепной линии электропередач и сохранить один преобразователь со стороны параллельного соединения, и при этом УКРПМ отличается высокой экономичностью, гибкостью и надежностью.
Для достижения цели решением настоящего изобретении является
УКРПМ для двухцепной линии электропередачи, отличающееся тем, что
УКРПМ, применяемое к двухцепной линии электропередачи, включает по меньшей мере один трансформатор со стороны параллельного соединения, три преобразователя тока, по меньшей мере два трансформатора со стороны последовательного соединения, коммутационную цепь со стороны параллельного соединения, коммутационную цепь со стороны последовательного соединения и общую шину постоянного тока; по меньшей мере одна сторона трансформаторов со стороны последовательного соединения параллельно соединена по меньшей мере с одной группой обходных выключателей; стороны переменного тока трех преобразователей тока последовательно соединены с каждой обводной линией после соединения по меньшей мере с одним трансформатором со стороны последовательного соединения посредством коммутационной цепи со стороны последовательного соединения; стороны переменного тока трех преобразователей тока подсоединены к системе переменного тока после соединения по меньшей мере с одним трансформатором со стороны параллельного соединения посредством пусковой цепи коммутационной цепи со стороны параллельного соединения; и стороны постоянного тока трех преобразователей тока соединены с общей шиной постоянного тока посредством перекидного переключателя.
Более того, коммутационная цепь со стороны параллельного соединения включает по меньшей мере один переключатель на два положения и выполнена с возможностью подсоединения или отсоединения трех преобразователей к или от системы переменного тока со стороны параллельного соединения в различных сочетаниях; и коммутационная цепь со стороны последовательного соединения включает по меньшей мере один переключатель на два положения и выполнена с возможностью подсоединения или отсоединения трех преобразователей к или от трансформатора со стороны последовательного соединения в различных сочетаниях.
Кроме того, УКРПМ также включает по меньшей мере одну пусковую цепь со стороны параллельного соединения соответственно, по меньшей мере три преобразователя соединены по меньшей мере с одной пусковой цепью со стороны параллельного соединения посредством коммутационной цепи со стороны параллельного соединения, а затем соединяются по меньшей мере с одним трансформатором со стороны параллельного соединения.
Помимо этого, обходные выключатели являются обходными автоматическим выключателями или быстродействующими обходными выключателями.
Кроме того, по меньшей мере одна группа обходных автоматических выключателей параллельно соединена с линейной стороны с двумя концами обмотки трансформатора со стороны последовательного соединения и выполнена с возможностью управления трансформатором со стороны последовательного соединения для подсоединения или отсоединения от линии.
Более того, по меньшей мере одна группа быстродействующих обходных выключателей параллельно подключается между фазами со стороны вентиля трансформатора со стороны последовательного соединения и выполнена с возможностью обеспечения быстрого перепуска и изолирования преобразователей от линии.
Помимо этого, УКРПМ реализует возможность работы в разных режимах, включая, но ограничиваясь: режим работы УКРПМ на двухцепной линии, режим работы УКРПМ на одноцепной линии, режим работы УКРПМ со статическим синхронным компенсатором, режим работы УКРПМ со статическим синхронным продольным компенсатором и режим работы УКРПМ между линиями за счет коммутационной операции, обеспечиваемой коммутационной цепью со стороны параллельного соединения и коммутационной цепью со стороны последовательного соединения.
Кроме того, переключатели на два положения являются разъединителями или автоматическим выключателями, или переключателями, включающими силовые электронные устройства.
Более того, система переменного тока, к которой подключается трансформатор со стороны параллельного соединения, является общей шиной двухцепной линии электропередачи или другими шинами переменного тока.
Кроме того, пусковая цепь со стороны параллельного соединения содержит пару резисторов и переключателей, соединенных параллельно, переключатель представляет собой разъединитель, автоматический выключатель или переключатель, содержащий силовое электронное устройство.
Более того, быстродействующие обходные выключатели представляют собой автоматические выключатели, антипараллельные тиристоры на два направления или другие силовые электронные устройства.
Кроме того, преобразователи являются преобразователями напряжения, включая, но не ограничиваясь, двухуровневую структуру, многоуровневую структуру трансформатора или модульную многоуровневую структуру.
Помимо этого, трансформатор со стороны последовательного соединения является однофазным или трехфазным трансформатором, а обмотка со стороны линии трансформатора со стороны последовательного соединения последовательно и пофазно соединена с линией.
Кроме того, когда УКРПМ осуществляет регулирование в линейной цепи N, количество преобразователей составляет по меньшей мере N+1, количество трансформаторов со стороны последовательного соединения составляет по меньшей мере N, а N - натуральное число больше 2.
После внедрения решения настоящее изобретение может улучшить гибкость, повысить экономичность и надежность УКРПМ, применяемого к двухцепной линии. Во время нормальной работы один преобразователь подключается к параллельной системе и выполняет быструю компенсацию реактивной мощности в системе переменного тока или управляет шиной со стороны параллельного соединения, другие два преобразователя соединены с трансформатором со стороны последовательного соединения и регулируют переток мощности на двухцепной линии. Когда один преобразователь выходит из строя, остальные два преобразователя могут посредством коммутационной операции подать сигнал для начала работы ССПК или УКРПМ для регулирования перетоков мощности между линиями, за счет чего регулируется переток мощности на двухцепной линии. Более того, все три преобразователя могут служить в качестве СТАТКОМ для выполнения его функций и увеличить запас реактивной мощности системы. Поскольку используются только три преобразователя, один преобразователь остается в запасе по сравнению с режимом, при котором одна группа цельных УКРПМ устанавливается в любую цепь двухцепной линии, обеспечивается хорошая экономия, напряжение переменного тока становится боле стабильным без необходимости в обеспечении системы, управляемой напряжением, шины переменного тока, и экономический эффект является очевидным. Для УКРПМ, применяемого к линейной цепи N, может быть внедрена подобная конструкция. Для этого требуются как минимум преобразователи N+1, и ее экономическая выгода является более очевидной.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Рис. 1 - соответствующая схема конструкции УКРПМ с однофазным трансформатором одного варианта осуществления настоящего изобретения;
Рис. 2 - соответствующая схема конструкции УКРПМ с однофазным трансформатором другого варианта осуществления настоящего изобретения;
Рис. 3 - схема конструкции системы переменного тока, к которой подключается трансформатор со стороны параллельного соединения одного варианта осуществления изобретения, являющейся общей шиной двухцепной линии.
Рис. 4 - схема конструкции коммутационной цепи со стороны параллельного соединения и коммутационной цепи со стороны последовательного соединения, состоящих из переключателей на два положения одного варианта осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны вместе с чертежами.
Настоящее изобретение предусматривает УКРПМ, подходящее для двухцепной линии электропередачи, и один из его предпочтительных вариантов осуществления показан на рис. 1, на котором 1 - трансформатор со стороны параллельного соединения, 2 - пусковая цепь со стороны параллельного соединения, 3 - коммутационная цепь со стороны параллельного соединения, 4 - преобразователь напряжения, 5 - шина постоянного тока и переключатель на два положения, 6 - коммутационная цепь со стороны последовательного соединения, 7 - быстродействующий обходной выключатель со стороны параллельного соединения обмотки со стороны вентиля трансформатора со стороны последовательного соединения, 8 - трансформатор со стороны последовательного соединения, 9 и 10 - обходные автоматические выключатели со стороны параллельного соединения обмотки со стороны линии трансформатора со стороны последовательного соединения и 11 - реактивное сопротивление двухцепной линии.
УКРПМ включает по меньшей мере один трансформатор со стороны параллельного соединения 1, пусковую цепь 2, три преобразователя тока 4, по меньшей мере два трансформатора со стороны последовательного соединения 8, коммутационную цепь со стороны параллельного соединения 3, коммутационную цепь со стороны последовательного соединения 6 и общую шину постоянного тока 5. По меньшей мере одна сторона трансформаторов со стороны последовательного соединения параллельно соединена по меньшей мере с одной, группой обходных выключателей 9, 10 или по меньшей мере с одной группой быстродействующих обходных выключателей 7, или соединена параллельно с обеими группами. Следует отметить, что пусковая цепь 2 является ненужной, и в настоящем документе случай использования пусковой цепи 2 приводится в качестве примера для пояснения. Кроме того, по меньшей мере одна сторона трансформатора со стороны последовательного соединения 8 параллельно соединена по меньшей мере с одной группой обходных выключателей, и обходные выключатели являются обходными автоматическими выключателями или быстродействующими обходными выключателями. Одна сторона трансформатора со стороны последовательного соединения 8 может быть соединена одновременно с обходными автоматическими выключателями или быстродействующими обходными выключателями, или две стороны трансформатора со стороны последовательного соединения соединены соответственно с обходными автоматическими выключателями или быстродействующими обходными выключателями.
Стороны переменного тока трех преобразователей тока 4 соединены с трансформатором со стороны последовательного соединения 8 посредством коммутационной цепи со стороны последовательного соединения 6 и затем соединяются с каждой линейной цепью. Стороны переменного тока трех преобразователей тока 4 подсоединены к системе переменного тока после соединения по меньшей мере с одним трансформатором со стороны параллельного соединения 1 посредством коммутационной цепи со стороны параллельного соединения 3, стороны постоянного тока трех преобразователей 4 соединены с общей шиной постоянного тока 5 посредством переключателей на два положения.
Вышеуказанное УКРПМ может включать по меньшей мере одну пусковую цепь со стороны параллельного соединения 2, три преобразователя 4 соединяются по меньшей мере с одним трансформатором со стороны параллельного соединения 1 после подсоединения к коммутационной цепи со стороны параллельного соединения 3 и по меньшей мере с одной пусковой цепью со стороны параллельного соединения 2.
Коммутационная цепь со стороны параллельного соединения 3 вышеуказанного УКРПМ может обеспечиваться за счет переключателей на два положения, тем самым подсоединяя или отсоединяя три преобразователя 4 к или от пусковой цепи со стороны последовательного соединения 2 при различных сочетаниях режимов. Коммутационная цепь со стороны последовательного соединения 6 УКРПМ может обеспечиваться за счет переключателей на два положения, тем самым подсоединяя или отсоединяя три преобразователя 4 к или от трансформатора со стороны последовательного соединения 8 при различных сочетаниях режимов. При варианте осуществления изобретения, показанного на рис. 4, три преобразователя могут быть подсоединены к системе переменного тока со стороны параллельного соединения посредством переключения трех переключателей на два положения, содержащихся в коммутационной цепи со стороны параллельного соединения. Путем переключения четырех переключателей на два положения содержащихся в коммутационной цепи со стороны последовательного соединения, преобразователь 1 может быть подсоединен к какой-либо линейной цепи, и преобразователь 2 и преобразователь 3 могут быть подсоединены к одной из линейных цепей.
По меньшей мере одна группа обходных автоматических выключателей трансформатора со стороны последовательного соединения 9 и 10 вышеуказанного УКРПМ параллельно соединена с линейной стороны с двумя концами обмотки трансформатора со стороны последовательного соединения и выполнена с возможностью управления трансформатором со стороны последовательного соединения для подсоединения или отсоединения от линии.
По меньшей мере одна группа быстродействующих обходных выключателей 7 вышеуказанного УКРПМ параллельно подключается между фазами со стороны вентиля трансформатора со стороны последовательного соединения и выполнена с возможностью обеспечения быстрого перепуска и изолирования преобразователей от линии.
Вышеуказанное УКРПМ реализует возможность работы в разных режимах, включая, но не ограничиваясь: режим работы УКРПМ на двухцепной линии, режим работы УКРПМ на одноцепной линии, режим работы УКРПМ со статическим синхронным компенсатором, режим работы УКРПМ со статическим синхронным продольным компенсатором и режим работы УКРПМ между линиями за счет коммутационной операции, обеспечиваемой коммутационной цепью со стороны параллельного соединения 3 и коммутационной цепью со стороны последовательного соединения 6.
Переключатели на два положения коммутационной цепи со стороны параллельного соединения 3 и коммутационной цепи со стороны последовательного соединения 6 вышеуказанного УКРПМ могут являться разъединителями или автоматическим выключателями, или переключателями, содержащими силовые электронные устройства.
Система переменного тока, к которой подсоединяется трансформатор со стороны параллельного соединения 1 вышеуказанного УКРПМ, может представлять собой общую шину двухцепной линии электропередачи, например, вариант осуществления изобретения, как показано на рис. 3, или другие шины переменного тока, например, вариант осуществления изобретения, как показано на рис. 1.
Пусковая цепь со стороны параллельного соединения 2 вышеуказанного УКРПМ может содержать пару, состоящую из резистора и переключателя, соединенных параллельно, переключатель представляет собой разъединитель, автоматический выключатель или переключатель, содержащий силовое электронное устройство.
Быстродействующие обходные выключатели 7 вышеуказанного УКРПМ представляют собой автоматические выключатели, антипараллельные тиристоры на два направления или другие силовые электронные устройства.
Настоящее изобретение также предусматривает другой вариант осуществления изобретения, как показано на рис. 2, который является схемой конструкции, на которой изображено множество трансформаторов со стороны параллельного соединения, множество пусковых цепей со стороны параллельного соединения и обходные автоматические выключатели со стороны параллельного соединения обмотки на стороне клапана трансформатора со стороны последовательного соединения; и 12 - обходной автоматический выключатель со стороны параллельного соединения обмотки на стороне клапана трансформатора со стороны последовательного соединения.
Преобразователи 4 вышеуказанного УКРПМ являются преобразователями напряжения, включая, но не ограничиваясь, двухуровневую структуру, многоуровневую структуру трансформатора или модульную многоуровневую структуру, или прочие топологические структуры.
Трансформатор со стороны последовательного соединения 8 вышеуказанного УКРПМ является однофазным или трехфазным трансформатором, а обмотка со стороны линии трансформатора со стороны последовательного соединения 8 последовательно и пофазно соединена с линией.
Когда УКРПМ осуществляет регулирование в линейной цепи N, количество преобразователей 4 составляет по меньшей мере N+1, количество трансформаторов со стороны последовательного соединения 8 составляет по меньшей мере N, а N - натуральное число больше 2.
Настоящее изобретение представляет варианты осуществления УКРПМ, применяемого к двухцепной линии электропередачи, но настоящее изобретение не ограничивается системой УКРПМ, применяемой к двухцепной линии, и может применяться к условию применения УКРПМ к другим многоцепным линиям, например, изобретение применяется к УКРПМ для нескольких линий, имеющим разное местоположение на одной и той же электростанции и т.д. Любое УКРПМ, осуществляющее регулирование перетоков мощности на двухцепных линиях посредством операции переключения трех преобразователей, входит в объем настоящего изобретения.
Следует отметить, что соответствующие элементы, такие как реактор, резистор, переключатель и т.д., в настоящем изобретении являются эквивалентными. Иными словами, эквивалентные элементы в структуре цепи могут быть образованы отдельными элементами или каскадно (последовательное соединение или параллельное соединение) расположенными несколькими одинаковыми элементами. Для любого эквивалентного элемента в вариантах осуществления настоящего изобретения любая эквивалентная цепь, способная выполнить ту же функцию, должна подпадать в пределы объема защиты вариантов осуществления настоящего изобретения.
Наконец, следует отметить, что вышеприведенные варианты осуществления изобретения только разъясняют техническое решение настоящего изобретения, но не ограничивают его. Специалисты в данной области техники должны понимать, что они могут вносить изменения или осуществлять аналогичные замены в отношении конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения и такие изменения или аналогичные замены подпадают под объем защиты формулы изобретения, подлежащей утверждению.

Claims (15)

1. Устройство комплексного регулирования перетоков мощности (УКРПМ), подходящее для двухцепной линии электропередачи, отличающееся тем, что:
включает по меньшей мере один трансформатор со стороны параллельного соединения, три преобразователя тока, по меньшей мере два трансформатора со стороны последовательного соединения, коммутационную цепь со стороны параллельного соединения, коммутационную цепь со стороны последовательного соединения и общую шину постоянного тока; по меньшей мере одна сторона трансформаторов со стороны последовательного соединения параллельно соединена по меньшей мере с одной группой обходных выключателей; стороны переменного тока трех преобразователей тока последовательно соединены с каждой обводной линией после соединения по меньшей мере с одним трансформатором со стороны последовательного соединения посредством коммутационной цепи со стороны последовательного соединения; стороны переменного тока трех преобразователей тока подсоединены к системе переменного тока после соединения по меньшей мере с одним трансформатором со стороны параллельного соединения посредством пусковой цепи коммутационной цепи со стороны параллельного соединения; и стороны постоянного тока трех преобразователей тока соединены с общей шиной постоянного тока посредством перекидного переключателя.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коммутационная цепь со стороны параллельного соединения включает по меньшей мере один переключатель на два положения и выполнена с возможностью подсоединения или отсоединения трех преобразователей к или от системы переменного тока со стороны параллельного соединения в различных сочетаниях; и коммутационная цепь со стороны последовательного соединения включает по меньшей мере один переключатель на два положения и выполнена с возможностью подсоединения или отсоединения трех преобразователей к или от трансформатора со стороны последовательного соединения в различных сочетаниях.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что также включает по меньшей мере одну пусковую цепь со стороны параллельного соединения соответственно, по меньшей мере три преобразователя соединены по меньшей мере с одной пусковой цепью со стороны параллельного соединения посредством коммутационной цепи со стороны параллельного соединения, а затем соединяются по меньшей мере с одним трансформатором со стороны параллельного соединения.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обходные выключатели являются обходными автоматическими выключателями или быстродействующими обходными выключателями.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что по меньшей мере одна группа обходных автоматических выключателей параллельно соединена с линейной стороны с двумя концами обмотки трансформатора со стороны последовательного соединения и выполнена с возможностью управления трансформатором со стороны последовательного соединения для подсоединения или отсоединения от линии.
6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что по меньшей мере одна группа быстродействующих обходных выключателей параллельно подключается между фазами со стороны вентиля трансформатора со стороны последовательного соединения и выполнена с возможностью обеспечения быстрого перепуска и изолирования преобразователей от линии.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что реализует возможность работы в разных режимах, включая, но не ограничиваясь: режим работы УКРПМ на двухцепной линии, режим работы УКРПМ на одноцепной линии, режим работы УКРПМ со статическим синхронным компенсатором, режим работы УКРПМ со статическим синхронным продольным компенсатором и режим работы УКРПМ между линиями, за счет коммутационной операции, обеспечиваемой коммутационной цепью со стороны параллельного соединения и коммутационной цепью со стороны последовательного соединения.
8. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что переключатели на два положения являются разъединителями, или автоматическим выключателями, или переключателями, содержащими силовые электронные устройства.
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система переменного тока, к которой подключается трансформатор со стороны параллельного соединения, является общей шиной двухцепной линии электропередачи или другими шинами переменного тока.
10. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что пусковая цепь со стороны параллельного соединения содержит пару, состоящую из резистора и переключателя, соединенных параллельно, переключатель представляет собой разъединитель, автоматический выключатель или переключатель, содержащий силовое электронное устройство.
11. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что быстродействующие обходные выключатели представляют собой автоматические выключатели, антипараллельные тиристоры на два направления или другие силовые электронные устройства.
12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что преобразователи являются преобразователями напряжения, включая, но не ограничиваясь, двухуровневую структуру, многоуровневую структуру трансформатора или модульную многоуровневую структуру.
13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трансформатор со стороны последовательного соединения является однофазным или трехфазным трансформатором, а обмотка со стороны линии трансформатора со стороны последовательного соединения последовательно и пофазно соединена с линией.
14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что когда оно осуществляет регулирование в линейной цепи N, количество преобразователей составляет по меньшей мере N+1, количество трансформаторов со стороны последовательного соединения составляет по меньшей мере N, где N натуральное число больше 2.
RU2016148456A 2014-05-19 2015-01-12 Устройство комплексного регулирования перетоков мощности для двухцепной линии RU2664558C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410212139.2 2014-05-19
CN201410212139.2A CN103972887B (zh) 2014-05-19 2014-05-19 一种适用于双回线路的统一潮流控制器
PCT/CN2015/070491 WO2015176546A1 (zh) 2014-05-19 2015-01-12 一种适用于双回线路的统一潮流控制器

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016148456A RU2016148456A (ru) 2018-06-20
RU2016148456A3 RU2016148456A3 (ru) 2018-07-12
RU2664558C2 true RU2664558C2 (ru) 2018-08-21

Family

ID=51242089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016148456A RU2664558C2 (ru) 2014-05-19 2015-01-12 Устройство комплексного регулирования перетоков мощности для двухцепной линии

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10033186B2 (ru)
EP (1) EP3125394B1 (ru)
CN (1) CN103972887B (ru)
BR (1) BR112016026803B1 (ru)
DK (1) DK3125394T3 (ru)
MX (1) MX357700B (ru)
RU (1) RU2664558C2 (ru)
WO (1) WO2015176546A1 (ru)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2941822B1 (de) * 2013-02-28 2022-08-24 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Umrichterstation mit diodengleichrichter
CN103972887B (zh) * 2014-05-19 2017-07-18 南京南瑞继保电气有限公司 一种适用于双回线路的统一潮流控制器
CN104113060A (zh) * 2014-07-23 2014-10-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种可转换静止同步串联补偿器
CN105514957B (zh) * 2016-01-28 2017-12-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种混合背靠背直流输电系统及潮流反转控制方法
CN105680453B (zh) * 2016-03-14 2024-02-02 全球能源互联网研究院有限公司 一种改进的并联混合型统一潮流控制器
CN105870927A (zh) * 2016-03-14 2016-08-17 全球能源互联网研究院 一种多运行模式的统一潮流控制器
CN106026106A (zh) * 2016-07-25 2016-10-12 许继集团有限公司 一种统一潮流控制器多回线路的串联侧换流器停运方法
CN106159976A (zh) * 2016-08-16 2016-11-23 南京南瑞继保电气有限公司 一种串联补偿装置
JP6809107B2 (ja) * 2016-10-06 2021-01-06 富士電機株式会社 調整装置および調整方法
US10153640B2 (en) * 2016-11-30 2018-12-11 State Grid Jiangsu Electric Power Research Institute Unified power flow controller and control method thereof
US10141743B2 (en) 2016-11-30 2018-11-27 State Grid Jiangsu Electric Power Research Institute Bipolar VSC-HVDC and UPFC hybrid topology and an operation method thereof
CN106786607B (zh) * 2017-03-17 2019-04-09 国网江苏省电力公司 一种确定upfc工程安装位置和安装容量的方法
CN107147124B (zh) * 2017-07-14 2019-06-11 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 一种upfc接入系统的方法、upfc五节点功率注入模型及潮流计算方法
CN107994565B (zh) * 2017-10-30 2021-11-02 中国电力科学研究院有限公司 一种统一潮流控制器的仿真方法及其系统
CN108092250B (zh) * 2017-12-20 2023-05-12 南京南瑞继保电气有限公司 一种故障限流设备及控制方法
CN108321775A (zh) * 2018-01-30 2018-07-24 国网上海市电力公司 Upfc装置与电力系统的配合保护方法
RU2687952C1 (ru) * 2018-03-28 2019-05-17 Игорь Григорьевич Крахмалин Способ управления потоками мощности посредством векторного регулирования напряжения в узлах нагрузки и устройство, его реализующее
CN108390378B (zh) * 2018-04-25 2021-06-04 合肥工业大学 一种mmc-upfc可靠性建模方法
CN109256777B (zh) * 2018-09-20 2021-05-14 东南大学 适用于并联双回线路潮流控制的ipfc拓扑及其稳态建模方法
CN110460024B (zh) * 2019-08-13 2024-05-10 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 一种直流电网潮流可控型多端口直流断路器及其控制方法
RU2726154C1 (ru) * 2019-08-27 2020-07-10 Акционерное общество "Россети Тюмень" Способ снижения потерь электроэнергии в замкнутой электрической сети
CN111371303B (zh) * 2020-04-28 2024-04-02 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 柔直工程换流变压器阀侧带双断路器的交流侧启动回路
EP4128467A1 (en) * 2020-05-29 2023-02-08 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Converter arrangement and method of operation for said converter arrangement
CN113567808B (zh) * 2021-07-26 2022-06-28 华北电力大学 一种统一潮流控制器接入线路故障定位方法及系统
CN114967503B (zh) * 2022-07-05 2024-06-14 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种双回线路稳控系统标准化仿真试验方法
CN114928093A (zh) * 2022-07-18 2022-08-19 中国长江三峡集团有限公司 直流潮流控制器的拓扑结构以及控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035107C1 (ru) * 1992-01-22 1995-05-10 Игорь Анатольевич Козурман Система электроснабжения
RU2338311C2 (ru) * 2003-11-07 2008-11-10 Риспонсивлоуд Лимитед Реагирующая подстанция электроэнергетической системы
RU2451379C1 (ru) * 2010-10-29 2012-05-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (ОАО "НИИПТ") Способ для ограничения токов короткого замыкания и повышения управляемости перетоками мощности в энергосистемах и устройство для его осуществления - многомодульная вставка постоянного тока (мвпт)
CN103414185A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 南京南瑞继保电气有限公司 一种统一潮流控制器及其控制方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060071554A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Mcnamara James L Electrical power distribution system and method thereof
TWI264864B (en) * 2005-04-08 2006-10-21 Univ Chang Gung Power flow calculation method of power grid with unified power flow controller
US20120044722A1 (en) * 2010-02-23 2012-02-23 Slobodan Cuk Isolated switching converter
CN202059185U (zh) * 2011-05-05 2011-11-30 许继集团有限公司 微电网并离网控制装置
CN102510039B (zh) * 2011-11-09 2014-10-01 南方电网科学研究院有限责任公司 一种多功能直流融冰自动转换电路及其转换方法
CN102983577B (zh) * 2012-07-13 2015-09-23 中电普瑞科技有限公司 一种采用模块化多电平换流器结构的可转换式静止补偿器
CN102969708B (zh) * 2012-07-13 2015-08-05 中电普瑞科技有限公司 一种基于模块化多电平换流器结构的线间潮流控制器
KR101835192B1 (ko) * 2013-02-28 2018-03-06 지멘스 악티엔게젤샤프트 다이오드 정류기를 구비한 변환기 스테이션
US20140265560A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Levant Power Corporation System and method for using voltage bus levels to signal system conditions
CN103280799B (zh) * 2013-05-24 2015-09-23 南京南瑞继保电气有限公司 一种统一潮流控制器的起停方法
US9479011B2 (en) * 2013-12-05 2016-10-25 General Electric Company Method and system for a dual conversion uninterruptible power supply
CN103972887B (zh) 2014-05-19 2017-07-18 南京南瑞继保电气有限公司 一种适用于双回线路的统一潮流控制器
CN104092234A (zh) * 2014-07-04 2014-10-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种适用于双回线路的高可靠性统一潮流控制器
CN104113070A (zh) * 2014-07-23 2014-10-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种适用于多条线路的静止同步补偿器
CN104124682A (zh) * 2014-07-23 2014-10-29 南京南瑞继保电气有限公司 一种可变换统一潮流控制器
CN104124694A (zh) * 2014-07-23 2014-10-29 南京南瑞继保电气有限公司 一种适用于多条线路的可变换静止补偿器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035107C1 (ru) * 1992-01-22 1995-05-10 Игорь Анатольевич Козурман Система электроснабжения
RU2338311C2 (ru) * 2003-11-07 2008-11-10 Риспонсивлоуд Лимитед Реагирующая подстанция электроэнергетической системы
RU2451379C1 (ru) * 2010-10-29 2012-05-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (ОАО "НИИПТ") Способ для ограничения токов короткого замыкания и повышения управляемости перетоками мощности в энергосистемах и устройство для его осуществления - многомодульная вставка постоянного тока (мвпт)
CN103414185A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 南京南瑞继保电气有限公司 一种统一潮流控制器及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
DK3125394T3 (da) 2019-09-30
US10033186B2 (en) 2018-07-24
US20170098936A1 (en) 2017-04-06
MX357700B (es) 2018-07-19
RU2016148456A3 (ru) 2018-07-12
WO2015176546A1 (zh) 2015-11-26
RU2016148456A (ru) 2018-06-20
CN103972887B (zh) 2017-07-18
EP3125394A1 (en) 2017-02-01
BR112016026803A2 (pt) 2017-12-05
MX2016015035A (es) 2017-03-31
EP3125394B1 (en) 2019-08-07
CN103972887A (zh) 2014-08-06
EP3125394A4 (en) 2017-04-26
BR112016026803B1 (pt) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2664558C2 (ru) Устройство комплексного регулирования перетоков мощности для двухцепной линии
US10811988B2 (en) Power management utilizing synchronous common coupling
US10608545B2 (en) Power management utilizing synchronous common coupling
CN107546844B (zh) 一种电力电子变压器级联功率模块冗余容错控制方法
Jovcic et al. Power flow control in DC transmission grids using mechanical and semiconductor based DC/DC devices
US10523131B2 (en) Reconfigurable MMC sub-module unit and control unit thereof
JP5645864B2 (ja) 三相不平衡抑制システム
CN104113060A (zh) 一种可转换静止同步串联补偿器
WO2006027376A1 (en) Convertible high voltage direct current installation
CN106159976A (zh) 一种串联补偿装置
EP2856601A1 (en) Current flow controller
CN104124682A (zh) 一种可变换统一潮流控制器
CN102983577A (zh) 一种采用模块化多电平换流器结构的可转换式静止补偿器
CN101856979A (zh) 一种电气化铁路同相供电装置
CN104092234A (zh) 一种适用于双回线路的高可靠性统一潮流控制器
US20150171741A1 (en) Method and Apparatus for Transferring Power Between AC and DC Power Systems
CN104218805A (zh) 一种单双极性转换直流变换器
CN104065063A (zh) 一种适用于多条线路的统一潮流控制器
Davidson Power transmission with power electronics
RU2698469C1 (ru) Подходящее для двухцепных линий устройство продольной компенсации
CN107171270B (zh) 集约型融冰装置恒流、恒压模块化动态无功补偿部件
RU2489791C1 (ru) Способ распределения мощности в многоуровневом преобразователе частоты для питания синхронных и асинхронных двигателей
CN106159975B (zh) 一种适用于多回线路的串联补偿装置
CN102215005A (zh) 一种逆变器
CN104092224A (zh) 一种可变换静止同步补偿器