串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置，包括换流器、耦合变压器、感性偏移型模块和/或容性偏移型模块；感性偏移型模块与换流器顺次连接后与耦合变压器的一侧绕组并联，耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接；容性偏移型模块与换流器顺次连接后与耦合变压器的一侧绕组并联，耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接；感性偏移型模块包括电抗器单元，容性偏移型模块包括串联的电容器单元和第一开关。与现有技术相比，本实用新型专利技术提供的一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置，可以用于输电线路或者配电线路中，进行容性或者感性调节，提高线路输送容量，提高系统稳定水平，控制线路潮流，增强系统阻尼，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子
，具体涉及一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置。
技术介绍
在输电线路上常采用串联补偿装置来提高系统的稳定输送容量，改善线路电气参数。在长距离输电线路中，可以使用串联电容器来抵消线路电感的影响。由于串联电容器与线路电感串联在一起电流相同，电容器的电压滞后电流90度，电感的电压超前电流90度，因此电容电压就与电感电压正好反向可以互相抵消。从而缩短等效电气距离，提高电网的输电能力和电压稳定性。利用串联电容器进行线路补偿的方法称为固定串补，具有控制简单，经济性好的特点，但是补偿容量不能灵活调节，参数的不匹配可能引起系统振荡。常规可控串联补偿器是由电抗器、电容器和半控开关器件组成，可以实现串入容抗的控制，但存在绝缘要求高，造价高的问题。静止同步串联补偿器(SSSC)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。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。传统电容器、电抗器作为线路串联补偿，灵活性和动作速度都不能满足精确调节的要求；传统可控串补对绝缘要求高，经济性一般；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。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本技术提供了一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置。本技术的技术方案是：所述静止同步串联补偿装置包括换流器、耦合变压器、感性偏移型模块和/或容性偏移型模块；所述感性偏移型模块与所述换流器顺次连接后与所述耦合变压器的一侧绕组并联，所述耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接，所述的另一侧绕组上并联有第二开关；所述容性偏移型模块与所述换流器顺次连接后与所述耦合变压器的一侧绕组并联，所述耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接，所述的另一侧绕组上并联有第二开关；所述感性偏移型模块包括电抗器单元，所述容性偏移型模块包括串联的电容器单元和第一开关。本技术提供的进一步优选实施例为：所述电容器单元包括一个电容器或串联的多个电容器；所述电容器包括自动投切开关，所述自动投切开关用于当所述输电线路需要接入所述电容器时断开，不需要接入所述电容器时闭合。本技术提供的进一步优选实施例为：所述第一开关包括断路器、隔离开关和电力电子开关中的任一种开关；所述第一开关用于控制所述电抗器单元的投入和退出；所述第二开关包括断路器、隔离开关和电力电子开关中的任一种开关或并联的任两种开关；所述第二开关用于控制所述耦合变压器的投入和退出。本技术提供的进一步优选实施例为：所述第一开关和第二开关包括所述电力电子开关时，所述电力电子开关为晶闸管双向开关，该晶闸管双向开关包括反向并联的晶闸管；所述第一开关的晶闸管双向开关，还用于通过改变其晶闸管的触发角，调整所述电抗器单元的等效阻抗。本技术提供的进一步优选实施例为：所述换流器包括两电平换流器、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和H桥级联型多电平换流器中的任一种或多种换流器。与最接近的现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术提供的一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置，可以用于输电线路或者配电线路中，进行容性或者感性调节，提高线路输送容量，提高系统稳定水平，控制线路潮流，增强系统阻尼，解决了现有静止同步串联补偿装置不能连续大范围快速调节的问题，降低了静止同步串联补偿装置成本；2、本技术提供的一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置，降低了电抗器和电容器的绝缘等级，提高动态响应性能；同时可以减少电压源换流器的容量。3、本技术提供的一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置，电抗器单元可以通过自动投切开关实现电容容量的调节，电抗器单元并联的晶闸管双向开关可以连续调节电抗，从而实现对等效容抗的分级和连续调节，侧重于稳态控制；换流器可以提供连续快速的双向调节能力，侧重于动态控制。附图说明图1：本技术实施例中一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置结构示意图；图2：本技术实施例中另一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置结构示意图；图3：本技术实施例中电抗器单元与电容器单元的连接示意图；图4：本技术实施例中换利器的等效阻抗范围示意图；图5：本技术实施例中一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置的补偿范围示意图；其中，101：电抗器单元；102：电容器单元；103：换流器；104：耦合变压器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术中静止同步串联补偿装置包括换流器、耦合变压器、感性偏移型模块和/或容性偏移型模块。其中，感性偏移型模块与所述换流器顺次连接后与耦合变压器的一侧绕组并联，耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接，的另一侧绕组上并联有第二开关。容性偏移型模块与换流器顺次连接后与耦合变压器的一侧绕组并联，耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接，的另一侧绕组上并联有第二开关。感性偏移型模块包括电抗器单元，容性偏移型模块包括串联的电容器单元和第一开关。下面分别结合附图，对本技术实施例提供的一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置进行说明。图1为本技术实施例中一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置结构示意图，如图所示，本实施例中串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置包括：电抗器单元101、电容器单元102、换流器103和耦合变压器104。其中，电抗器单元101与第一开关串联后与电容器单元102并联。电抗器单元101、第一开关和换流器103顺次连接后与耦合变压器104的一侧绕组并联，耦合变压器104的另一侧绕组与输电线路连接，该另一侧绕组上并联有第二开关。本技术实施例中电容器单元102包括一个电容器或串联的多个电容器。同时每个电容器包括自动投切开关，用于当输电线路需要接入电容器时断开，不需要接入电容器时闭合。本技术实施例中第一开关包括断路器、隔离开关和电力电子开关中的任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置，其特征在于，所述静止同步串联补偿装置包括换流器、耦合变压器、感性偏移型模块和/或容性偏移型模块；所述感性偏移型模块与所述换流器顺次连接后与所述耦合变压器的一侧绕组并联，所述耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接，所述的另一侧绕组上并联有第二开关；所述容性偏移型模块与所述换流器顺次连接后与所述耦合变压器的一侧绕组并联，所述耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接，所述的另一侧绕组上并联有第二开关；所述感性偏移型模块包括电抗器单元，所述容性偏移型模块包括串联的电容器单元和第一开关。

【技术特征摘要】
1.一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置，其特征在于，所述静止同步串联补偿装置包括换流器、耦合变压器、感性偏移型模块和/或容性偏移型模块；所述感性偏移型模块与所述换流器顺次连接后与所述耦合变压器的一侧绕组并联，所述耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接，所述的另一侧绕组上并联有第二开关；所述容性偏移型模块与所述换流器顺次连接后与所述耦合变压器的一侧绕组并联，所述耦合变压器的另一侧绕组与输电线路连接，所述的另一侧绕组上并联有第二开关；所述感性偏移型模块包括电抗器单元，所述容性偏移型模块包括串联的电容器单元和第一开关。2.如权利要求1所述的一种串补与换流器结合的静止同步串联补偿装置，其特征在于，所述电容器单元包括一个电容器或串联的多个电容器；所述电容器包括自动投切开关，所述自动投切开关用于当所述输电线路需要接入所述电容器时断开，不需要接入所述电容器时闭合。3.如权利要求1所述的一种串补...

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