一种串联混合型静止同步串联补偿器制造技术

本发明专利技术提供了一种串联混合型静止同步串联补偿器，包括换流器、串联变压器和固定型偏移补偿装置；换流器和串联变压器顺次接入输电线路中；或者，换流器与串联变压器的一侧绕组并联，串联变压器的另一侧绕组接入输电线路中，所述的另一侧绕组两端并联有第一旁路开关；固定型偏移补偿装置与换流器串联或者与所述的另一侧绕组串联接。与现有技术相比，本发明专利技术提供的一种串联混合型静止同步串联补偿器，能够显著降低换流器所需容量，节约成本，同时具备限流的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种串联混合型静止同步串联补偿器。
技术介绍
静止同步串联补偿器是应用全控器件构成的同步电压源控制器，它主要由换流器、控制器和系统接入设备组成。对于输电系统，由于线路电流等级比较高，SSSC装置通常是通过串联变压器接入到系统中。SSSC向线路串联注入补偿电压，直流侧采用电容器组作为电压支撑元件，除装置本身损耗外，SSSC一般与系统之间不存在有功功率的交换，因此补偿电压相量与线路电流相量相差近似90°。SSSC等效为一同步交流电源，当SSSC注入的可控电压与线路电抗上的压降相位相反或相同，可起到类似串联电容或电感的作用。SSSC容性补偿时，线路有功功率随注入电压幅值的增加而增加；感性补偿时有功功率随注入电压幅值增加而减小。因此SSSC可等效为能快速控制线路功率的容性、感性双向可变阻抗，有着优良的控制性能。国外已投运的的可转换静止补偿器(Convertible Static Compensator，CSC)通过开关操作，能够实现SSSC模式运行，因此可以认为国外已有工程实例。纽约电力公司和美国电科院，西门子公司合作，于2004年6月在纽约州Marcy变电站投运了一套CSC装置(345kV，200MVA)，可实现两套容量各为100MVA的SSSC运行模式。常规静止同步串联补偿器控制功能灵活而卓越，但其在电力系统中推广使用不具备容量和价格优势。传统电容器、电抗器虽作为线路串联补偿，但灵活性和动作速度都不能满足精确调节的要求。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本专利技术提供了一种串联混合型静止同步串联补偿器。本专利技术的技术方案是：所述静止同步串联补偿器包括换流器、串联变压器和固定型偏移补偿装置；所述换流器和串联变压器顺次接入输电线路中；或者，所述换流器与所述串联变压器的一侧绕组并联，所述串联变压器的另一侧绕组接入输电线路中，所述的另一侧绕组两端并联有第一旁路开关；所述固定型偏移补偿装置与所述换流器串联或者与所述串联变压器的另一侧绕组串联接。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：若所述固定型偏移补偿装置与所述换流器串联，该串联支路两端并联有第二旁路开关；若所述固定型偏移补偿装置与所述的另一侧绕组串联，该换流器两端并联有第二旁路开关。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：所述第一旁路开关和第二旁路开关包括机械开关或者电力电子开关，或者并联连接的机械开关和电力电子开关。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：所述固定型偏移补偿装置包括容性偏移型补偿装置、感性偏移型补偿装置或者双向偏移型补偿装置；所述容性偏移型补偿装置包括并联的电容器单元和第一开关；所述感性偏移型补偿装置包括并联的电抗器单元和第二开关；所述双向偏移型补偿装置包括串联的所述容性偏移型补偿装置和感性偏移型补偿装置。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：所述电容器单元包括一个电容器或者由多个电容器组成的串联电容器组或者由多个电容器组成的并联电容器组；所述并联电容器组包括自动投切开关，该自动投切开关用于投入和退出并联电容器组中的电容器，从而实现并联电容器组的容值调节；所述电抗器单元包括一个电抗器或者由多个电抗器并联组成的并联电抗器组或者由多个电抗器串联组成的串联电抗器组；所述串联电抗器组的电抗器设置有抽头。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：所述第一开关和第二开关均包括断路器、隔离开关和电力电子开关中任一种开关或者并联的任两种开关；所述电力电子开关包括由反向并联的晶闸管组成的晶闸管双向开关，通过改变所述晶闸管的触发角调整所述电抗器单元的等效阻抗。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：所述容性偏移型补偿装置用于维持所述静止同步串联补偿器工作在容性补偿模式，其电容器单元提供一个正向偏移的稳态运行工作点，所述换流器提供动态工作范围；通过调整电容器单元中电容器的电容值或者串联数量，调节所述稳态运行工作点。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：所述感性偏移型补偿装置用于维持所述静止同步串联补偿器工作在感性补偿模式，其电抗器单元提供一个反向偏移的稳态运行工作点，所述
换流器提供动态工作范围；通过调整电抗器单元中电抗器的电容值或者串联数量，调节所述稳态运行工作点。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：所述双向偏移型补偿装置包括容性偏移模式和感性偏移模式；所述容性偏移模式包括：所述第一开关断开，第二开闭合，则所述双向偏移型补偿装置工作于容性偏移模式；或者，所述第二开关采用晶闸管双向开关时，通过调整其晶闸管的触发角，使得所述电抗器单元的等效电抗小于所述电容器单元的等效容抗，则所述双向偏移型补偿装置工作于容性偏移模式；所述感性偏移模式包括：所述第一开关闭合，第二开关断开，则所述双向偏移型补偿装置工作于感性偏移模式；或者，所述第二开关采用晶闸管双向开关时，通过调整其晶闸管的触发角，使得所述电抗器单元的等效电抗大于所述电容器单元的等效容抗，则所述双向偏移型补偿装置工作于感性偏移模式。本专利技术进一步提供的优选技术方案为：所述换流器均包括两电平换流器、三电平换流器、二极管钳位型换流器、飞跨电容型换流器、模块化多电平换流器、H桥级联型多电平换流器或者电压源型换流器；所述换流器均采用单相结构、三相结构或者三单相结构。与最接近的现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的一种串联混合型静止同步串联补偿器，能够实现容性、感性双向补偿，补偿模式可以根据系统需求迅速切换；2、本专利技术提供的一种串联混合型静止同步串联补偿器，将电抗器、电容器和全控型电力电子换流器相结合，仅需较小的换流器容量即可实现大范围的容性补偿和感性补偿；3、本专利技术提供的一种串联混合型静止同步串联补偿器，通过开工装置的配置能够在不同运行工况下有效保护串联混合型静止同步串联补偿器；4、本专利技术提供的一种串联混合型静止同步串联补偿器，能够显著降低换流器所需容量，节约成本，同时具备限流的功能。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1：本专利技术实施例中一种串联混合型静止同步串联补偿器结构示意图；图2：本专利技术实施例中另一种串联混合型静止同步串联补偿器结构示意图；图3：本专利技术实施例中感性偏移型补偿装置结构示意图；图4：本专利技术实施例中容性偏移型补偿装置结构示意图；图5：本专利技术实施例中双向偏移型补偿装置结构示意图；图6：本专利技术实施例中基于双向偏移型补偿装置的串联混合型静止同步串联补偿器结构示意图；图7：本专利技术实施例中基于双向偏移型补偿装置的另一种串联混合型静止同步串联补偿器结构示意图；图8：本专利技术实施例中双向偏移型补偿装置采用晶闸管开关和机械开关的串联混合型静止同步串联补偿器结构示意图；图9：本专利技术实施例中容性补偿的等值电路图；图10：本专利技术实施例中感性补偿的等值电路图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图对本专利技术提供的一种串联混合型静止同步串联补偿器进行说明。本专利技术中静止同步串联补偿器包括换流器、串联变压器和固定型偏移补偿装置。其中，1、静止同步串联补偿器包括换流器和固定型偏移补偿装置时，换流器与固定型偏移补偿装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联混合型静止同步串联补偿器，其特征在于，所述静止同步串联补偿器包括换流器、串联变压器和固定型偏移补偿装置；所述换流器和串联变压器顺次接入输电线路中；或者，所述换流器与所述串联变压器的一侧绕组并联，所述串联变压器的另一侧绕组接入输电线路中，所述的另一侧绕组两端并联有第一旁路开关；所述固定型偏移补偿装置与所述换流器串联或者与所述串联变压器的另一侧绕组串联接。

【技术特征摘要】
1.一种串联混合型静止同步串联补偿器，其特征在于，所述静止同步串联补偿器包括换流器、串联变压器和固定型偏移补偿装置；所述换流器和串联变压器顺次接入输电线路中；或者，所述换流器与所述串联变压器的一侧绕组并联，所述串联变压器的另一侧绕组接入输电线路中，所述的另一侧绕组两端并联有第一旁路开关；所述固定型偏移补偿装置与所述换流器串联或者与所述串联变压器的另一侧绕组串联接。2.如权利要求1所述的一种串联混合型静止同步串联补偿器，其特征在于，若所述固定型偏移补偿装置与所述换流器串联，该串联支路两端并联有第二旁路开关；若所述固定型偏移补偿装置与所述的另一侧绕组串联，该换流器两端并联有第二旁路开关。3.如权利要求1或2所述的一种串联混合型静止同步串联补偿器，其特征在于，所述第一旁路开关和第二旁路开关包括机械开关或者电力电子开关，或者并联连接的机械开关和电力电子开关。4.如权利要求1所述的一种串联混合型静止同步串联补偿器，其特征在于，所述固定型偏移补偿装置包括容性偏移型补偿装置、感性偏移型补偿装置或者双向偏移型补偿装置；所述容性偏移型补偿装置包括并联的电容器单元和第一开关；所述感性偏移型补偿装置包括并联的电抗器单元和第二开关；所述双向偏移型补偿装置包括串联的所述容性偏移型补偿装置和感性偏移型补偿装置。5.如权利要求4所述的一种串联混合型静止同步串联补偿器，其特征在于，所述电容器单元包括一个电容器或者由多个电容器组成的串联电容器组或者由多个电容器组成的并联电容器组；所述并联电容器组包括自动投切开关，该自动投切开关用于投入和退出并联电容器组中的电容器，从而实现并联电容器组的容值调节；所述电抗器单元包括一个电抗器或者由多个电抗器并联组成的并联电抗器组或者由多个电抗器串联组成的串联电抗器组；所述串联电抗器组的电抗器设置有抽头。6.如权利要求4所述的一种串联混合型静止同步串联补偿器，其特征在于，所述第一开关和第二开关均包括断路器、隔离开关和电力...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆振纲，宋洁莹，邓占锋，赵国亮，蔡林海，尉志勇，戴朝波，于弘洋，潘冰，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11