一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統技術方案

本發明專利技術公開了一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統，包括交流功率可控單元和交流功率自然控制單元。交流功率自然控制單元，包括設置于交流母線和分支交流母線之間的開關；交流功率可控單元包括整流器、直流電阻和逆變分支單元，逆變分支單元包括分支電阻、逆變器。本系統利用交流功率可控單元和交流功率自然控制單元實現電能的自然潮流輸送與有功功率調節互為備用。當交流功率自然控制單元單獨運行和控制時，配電線路按照線路和負荷阻抗的大小輸出功率，形成自然功率；當交流功率可控單元單獨運行時，采用定電流、定電壓和定功率的控制方法，可以控制低壓輸電線路輸出功率的大小，形成可控功率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力
，特別是涉及一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統。
技術介紹
在傳統110kV、220kV、500kV等高壓和超高壓交流輸電系統中，輸電線路開通和切除一般均由交流斷路器100進行操控，如圖1所示。圖1為現有技術中的輸電調控系統的結構圖。輸電線路輸出功率按自然潮流進行分布，并由線路阻抗、負荷參數來決定。通過機械式的交流斷路器100很難對輸電線路傳輸功率進行實時控制。在現代電力系統中，采用交直流混合輸電技術。直流輸電原理是先通過整流裝置將交流電變為直流電，經過幾百公里或更長線路的輸電，再通過逆變裝置將直流電變為交流電。該方式雖然解決了傳統輸電系統的缺點，但是在實際應用中可能在一種情況下需要功率可控的輸電方式，但是在另一種情況下不需要功率可控，由此可見，該輸電調控方式功能單一，并且當調控系統中的任意一個硬件設備損壞時，導致整個輸電系統出現故常，可靠性較低。由此可見，如何改善輸電方式單一的缺點以及提高調控系統的可靠性是本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統，用于改善輸電方式單一的缺點以及提高調控系統的可靠性。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統，包括交流功率可控單元和交流功率自然控制單元；所述交流功率自然控制單元，包括設置于交流母線和分支交流母線之間的開關；所述交流功率可控單元包括整流器、直流電阻和逆變分支單元，所述逆變分支單元包括分支電阻、逆變器，所述整流器的第一端與所述交流母線連接，所述整流器的第二端與所述直流電阻的第一端連接，所述整流器的第三端與所述逆變器的第三端連接，所述直流電阻的第二端與直流母線連接，所述分支電阻的第一端與所述直流母線連接，所述分支電阻的第二端與所述逆變器的第一端連接，所述逆變器的第二端與所述分支交流母線連接；其中，所述分支交流母線與低壓輸電線路連接。優選地，當所述低壓輸電線路的個數大于1時，所述交流功率可控單元中的逆變分支單元的個數以及所述開關的個數與所述低壓輸電線路的個數相同，且所述整流器的數量和所述直流電阻的數量為1個。優選地，所述整流器為全橋整流器。優選地，所述整流器為晶閘管整流器。優選地，所述逆變器為全橋逆變器。優選地，所述逆變器為正弦波逆變器。優選地，所述開關為閘刀開關。優選地，所述開關為自動開關。優選地，所述開關為交流斷路器。本專利技術所提供的帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統，通過對調控系統進行創新設計，將帶直流電阻和分支電阻的交流功率可控單元加載在交流母線和低壓輸電線路之間，利用交流功率可控單元和交流功率自然控制單元實現電能的自然潮流輸送與有功功率調節互為備用。當交流功率自然控制單元單獨運行和控制時，配電線路按照線路和負荷阻抗的大小輸出功率，形成自然功率；當交流功率可控單元單獨運行時，采用定電流、定電壓和定功率的控制方法，可以控制低壓輸電線路輸出功率的大小，形成可控功率。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術中的輸電調控系統的結構圖；圖2為本專利技術實施例提供的一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統的結構圖；圖3為本專利技術提供的一種交流功率可控單元對應的等效電路圖；附圖標記如下：交流斷路器100，交流功率可控單元200，交流功率自然控制單元300，，交流母線1，分支交流母線6，開關7，整流器2、直流電阻3，分支電阻4、逆變器5，直流母線8，低壓輸電線路10。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護范圍。本專利技術的核心是提供一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統。為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步的詳細說明。圖2為本專利技術實施例提供的一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統的結構圖。如圖2所示，帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統，包括交流功率可控單元200和交流功率自然控制單元300；交流功率自然控制單元300，包括設置于交流母線1和分支交流母線6之間的開關7；交流功率可控單元200包括整流器2、直流電阻3和逆變分支單元，逆變分支單元包括分支電阻4、逆變器5，整流器2的第一端與交流母線1連接，整流器2的第二端與直流電阻3的第一端連接，整流器2的第三端與逆變器5的第三端連接，直流電阻3的第二端與直流母線8連接，分支電阻4的第一端與直流母線8連接，分支電阻4的第二端與逆變器5的第一端連接，逆變器5的第二端與分支交流母線6連接；其中，分支交流母線6與低壓輸電線路10連接。需要說明的是，交流功率可控單元200中的交流功率可控的指的是可以控制交流功率輸出的意思，交流功率自然控制單元300中的交流功率自然控制指的是不可以控制交流功率輸出的意思。本專利技術中的交流功率可控單元200和交流功率自然控制單元300只是一種名稱，為了區別而已，沒有其它的限定含義。為了讓本領域技術人員更加清楚本專利技術中的調控系統是如何調控的，以下給出交流功率可控單元200對應的低壓輸電線路中的電能參數的計算過程。將圖2中的交流功率可控單元200進行簡化得到圖3。圖3為本專利技術提供的一種交流功率可控單元對應的等效電路圖。在圖3簡化的直流單元中，整流器2、逆變器5直流側直流電壓以及直流電流分別為：Edr＝K0Ercosα-RrId (1)Edi＝K0(Eicosβ+XL)+(Ri+RL)Id (2) I D = E d r - E d i R - - - ( 3 ) ]]>R＝RD+R1//R2//R3//…//Rm (4)其中，K0為由整流回路的接線方式決定的系數，Rr、Ri分別為整流器2、逆變器5的損耗對應的電阻，R為直流電阻3的電阻，ID為直流電流，Edr、Edi分別為整流器2、逆變器5直流側直流電壓，Er、Ei分別為整流器2、逆變器5交流側的交流電壓方均根值，α、β分別為整流器2、逆變器5的觸發角,Ri和RL分別為低壓輸電線路10的電阻和電抗。與每條低壓輸電線路10相對應的交流功率可控單元200中第1、2、…、i、…、m條分支的直流電流分別為： 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統，其特征在于，包括交流功率可控單元和交流功率自然控制單元；所述交流功率自然控制單元，包括設置于交流母線和分支交流母線之間的開關；所述交流功率可控單元包括整流器、直流電阻和逆變分支單元，所述逆變分支單元包括分支電阻、逆變器，所述整流器的第一端與所述交流母線連接，所述整流器的第二端與所述直流電阻的第一端連接，所述整流器的第三端與所述逆變器的第三端連接，所述直流電阻的第二端與直流母線連接，所述分支電阻的第一端與所述直流母線連接，所述分支電阻的第二端與所述逆變器的第一端連接，所述逆變器的第二端與所述分支交流母線連接；其中，所述分支交流母線與低壓輸電線路連接。

【技術特征摘要】
1.一種帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統，其特征在于，包括交流功率可控單元和交流功率自然控制單元；所述交流功率自然控制單元，包括設置于交流母線和分支交流母線之間的開關；所述交流功率可控單元包括整流器、直流電阻和逆變分支單元，所述逆變分支單元包括分支電阻、逆變器，所述整流器的第一端與所述交流母線連接，所述整流器的第二端與所述直流電阻的第一端連接，所述整流器的第三端與所述逆變器的第三端連接，所述直流電阻的第二端與直流母線連接，所述分支電阻的第一端與所述直流母線連接，所述分支電阻的第二端與所述逆變器的第一端連接，所述逆變器的第二端與所述分支交流母線連接；其中，所述分支交流母線與低壓輸電線路連接。2.根據權利要求1所述的帶直流電阻和分支電阻的有功功率調控系統，其特征在于，當所述低壓輸電線路的個數大于1時，所述交流功率可控單元中的逆變分支單元的個數以及所述開關的個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳杰康，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44