一种可动态无级调节感值的电抗器系统技术方案

一种可动态无级调节感值的电抗器系统，包括：高压取能采样单元，用于从电力系统线路中采样、取能；低压取能采样单元，用于把高压取能采样单元送过来的能量和信号进行整定处理；控制单元，用于信号的处理和电抗器系统的控制；电力电子器件驱动单元，用于根据控制单元发送的信号，驱动高频斩波单元；高频斩波单元，用于对来自低压取能采样单元的整定后的直流量进行高频斩波；带有激励绕组的电抗器，通过流过激励绕组线圈上的激励电流，调节主回路电抗器线圈上的感值。通过新兴电力电子控制技术，控制激励电流大小，使其具备自身感值动态、无级调节功能，从而大大拓展了传统电抗器的应用领域，具有性价比高、智能化程度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种可动态无级调节感值的电抗器系统
本专利技术属于电力配网领域，具体讲涉及一种可动态无级调节感值的电抗器系统。
技术介绍
随着经济的不断发展，国家对相关
的持续投入研发，一些传统一次设备如变压器、电抗器的技术应用趋于成熟，人们不再满足其在传统行业、传统领域的应用，希望能取其稳定可靠优势、结合新型技术，在一些领域得以进一步拓展创新应用。目前兴起于八十年代的电力电子控制技术，经过多年的发展，亦趋于成熟，是当今众多新兴技术应用比较广泛的
目前国内外有关传统一次设备变压器、电抗器和新兴电力电子技控制技术结合的研究较少、成熟产品案例不多。但对其二者的有机结合应用，发挥二者的优势、避开二者的劣势是未来发展趋势，冀望达到1+1大于2的效果。对于传统一次设备变压器、电抗器的研究、应用，技术成熟、应用领域广，如在电力系统中从低电压单相220V系统到高电压三相500KV系统，甚至到特高压AC1000KV电力系统，都有变压器、电抗器的应用。其在电力系统中，可实现升压、降压、滤波、潮流调节、电磁隔离等应用，具有技术成熟、运行稳定可靠、性价比高的优势。但同时也存在设备一旦设计完成，相关性能参数无法再改变，同时对电力系统运行参数一致性要求较高，一旦电力系统出现波动、参数出现偏差，无法动态响应、适应调节；也不能动态适应电力系统潮流、谐波变化所带来的问题，更有甚至出现烧毁变压器、电抗器的严重安全事故，造成重大财物损失。因此对于传统的变压器、电抗器只能应用一些电力系统相对稳定的场合，对一些系统负荷变化频繁、多源接入的系统无法适应。尤其是随着智能电网建设的持续推进，要求电网自我调节能力、负荷兼容性、新能源接入能力强，这就对传统领域应用的一次设备如变压器、电抗器要求较高、无法满足智能电网要求。目前主流解决技术方案是直接通过电力电子变换技术进行能量变换、来实现电力系统自我潮流调节变换能力，但该种方案价格昂贵、系统设计复杂，需要大功率电力电子器件的多级串并联方能实现高电压、大电流应用领域；整体运行可靠性不高，因此未能得以有效推广应用。目前这种技术现状研制影响了国家对智能电网建设的推进，不符合国家电网建设坚强电网的目标要求。本专利技术创造性的提出将传统技术成熟的电抗器与新兴电力电子技术相结合，为传统电抗器加装智慧大脑，使其具备自我性能参数动态调节能力、动态适应不同工况，可大大提升其应用领域。本专利技术主要原理是在在传统电抗器基础上增加可自我决策运行的激励绕组及其控制系统，通过电力电子控制技术，向激励绕组注入激励电流，来改变调节电抗器磁芯磁场强度，从而实现电抗器自身感值的无级调节功能，进而适应不同场合的应用要求。这种可自我动态无级调节的电抗器，可在电力系统潮流控制、配电网高电压治理、电力系统滤波等领域具有极大的应用市场。该专利技术为电力系统尤其环网系统中潮流动态控制、滤波，配电网高电压抑制带来一种全新的解决方案，具有较强的技术革新和经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种可动态无级调节感值的电抗器系统，包括：高压取能采样单元，用于从电力系统线路中采样、取能；低压取能采样单元，用于把高压取能采样单元送过来的能量和信号进行整定处理；控制单元，用于信号的处理和电抗器系统的控制；电力电子器件驱动单元，用于根据控制单元发送的信号，驱动高频斩波单元；高频斩波单元，用于对来自低压取能采样单元的整定后的直流量进行高频斩波；带有激励绕组的电抗器，通过流过激励绕组线圈上的激励电流，调节主回路电抗器线圈上的感值。高压取能采样单元包括高压接入端口、电压互感器PT，电流互感器CT、低压输出接口。低压取能采样单元包括霍尔型电压传感器、霍尔型电流传感器、不控整流模块、开关电源。控制单元的第一接口和低压取能采样单元相连，用于处理低压采样单元送过来的模拟量信号，实现自主调节运行工作模式。控制单元的第二接口为对外交互接口。控制单元的第三接口和电力电子器件驱动单元相连，用于传递控制单元发送的脉冲信号，实现激励源无级调节功能，也用于接收来自电力电子器件驱动单元的故障保护信号，为系统提供保护功能。高频斩波单元包括直流支撑电容、霍尔电流传感器、功率模块。高频斩波单元为桥臂结构，内部集成两个串联的功率器件，根据不同的控制策略，可实现能量双向流动。带有激励绕组的电抗器主要由高压侧3个交流绕组和低压侧激励绕组组成。带有激励绕组的电抗器的高压侧对外接口通过高压绝缘端口串联或并联接入电力系统三相线路。与现有技术比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术一种可动态无级调节感值的电抗器系统，其创新性地在传统电抗器上增加一组可自我决策运行的控制系统和激励绕组，能实现自我感值的动态无级调节功能，极大拓展了传统电抗器应用领域和应用范围。2、本专利技术一种可动态无级调节感值的电抗器系统，通过在线动态无级调节感值，可实现线路潮流控制、配电网高电压治理、低次谐波治理。3、本专利技术一种可动态无级调节感值的电抗器系统，可自动根据线路负荷变化，自行调节自身感值，实现对线路参数无缝匹配，提升电力系统自身稳定性。4、本专利技术一种可动态无级调节感值的电抗器系统，可自动根据线路电压高低，自行调节自身感值，实现对线路过电压治理，具有投入少，效果显著的特点。5、本专利技术一种可动态无级调节感值的电抗器系统，是对旧技术的创新性改革，为市场电力系统领域潮流控制、电力系统稳定性提供了一种全新、可靠的技术解决方案。6、本专利技术一种可动态无级调节感值的电抗器系统，为配电网领域过电压治理、低次谐波治理提供了一种全新、可靠的技术解决方案。附图说明图1为本专利技术提供的一种可动态无级调节感值的电抗器系统串联入电力系统示意图。图2为本专利技术提供的一种可动态无级调节感值的电抗器系统并联入电力系统示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。一种可动态无级调节感值的电抗器系统，所述系统包含：高压取能采样单元1、低压取能采样单元2、控制单元3、电力电子器件驱动单元4、高频斩波单元5、带有激励绕组的电抗器6。整个系统通过带有激励绕组的电抗器串入电力系统线路中如图1所示，或者并入电力系统线路中如图2所示。高压取能采样单元1一端和电抗器6连接，该连接处也是电抗器与电力系统串入点或并入点；另外一端和低压取能采样单元相连。该高压取能采样单元主要通过内部的电压互感器PT(PotentialTransformer)，电流互感器CT（CurrentTransformer）从电力系统线路中采样、取能、将电网电压能量和信号引入到低压取能采样单元中，实现将高压侧线路上能量和信号传送到低压取能采样单元中，为整个系统提供工作电源，同时也为控制单元3提供控制反馈信号。低压取能单元2对外有三个接口，第一接口和高压取能采样单元相连，用于把高压取能单元送过来的能量和信号进行整定处理；第二接口和高频斩波单元相连，用于将整定后的直流量传递给高频斩波单元，为其提供工作电源；第三接口和控制单元3相连，用于给控制单元供电、同时也用于把将电网侧的模拟量信号反馈给控制单元。控制单元3对外有三个接口，第一接口和低压取能采样单元2相连，用于处理低压采样单元送过来的模拟量信号，经过信号调理后，送给内部的CPU进行计算控制，实现自主调节运行工作模式，同时也是其工作电源接口；第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可动态无级调节感值的电抗器系统，其特征在于，包括：高压取能采样单元，用于从电力系统线路中采样、取能；低压取能采样单元，用于把高压取能采样单元送过来的能量和信号进行整定处理；控制单元，用于信号的处理和电抗器系统的控制；电力电子器件驱动单元，用于根据控制单元发送的信号，驱动高频斩波单元；高频斩波单元，用于对来自低压取能采样单元的整定后的直流量进行高频斩波；带有激励绕组的电抗器，通过流过激励绕组线圈上的激励电流，调节主回路电抗器线圈上的感值。

【技术特征摘要】
1.一种可动态无级调节感值的电抗器系统，其特征在于，包括：高压取能采样单元，用于从电力系统线路中采样、取能；低压取能采样单元，用于把高压取能采样单元送过来的能量和信号进行整定处理；控制单元，用于信号的处理和电抗器系统的控制；电力电子器件驱动单元，用于根据控制单元发送的信号，驱动高频斩波单元；高频斩波单元，用于对来自低压取能采样单元的整定后的直流量进行高频斩波；带有激励绕组的电抗器，通过流过激励绕组线圈上的激励电流，调节主回路电抗器线圈上的感值。2.如权利要求1所述的可动态无级调节感值的电抗器系统，其特征在于，高压取能采样单元包括高压接入端口、电压互感器PT，电流互感器CT、低压输出接口。3.如权利要求1和2所述的可动态无级调节感值的电抗器系统，其特征在于，低压取能采样单元包括霍尔型电压传感器、霍尔型电流传感器、不控整流模块、开关电源。4.如权利要求1-3任一项所述的可动态无级调节感值的电抗器系统，其特征在于，控制单元的第一接口和低压取能采样单元相连，用于处理低压采样单元送过来的模拟量信号，实现自主调节运行工...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霞，吕大伟，管凤强，王芳，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京风光天赋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11