一种三相电压阻抗可调变压器及控制方法技术

本发明专利技术提供一种三相电压阻抗可调变压器及控制方法，该三相电压阻抗可调变压器包括：三相并联变压器及三相串联变压器。其中，三相并联变压器并联接入对应相输电线路；三相串联变压器每相原边串联接入对应相输电线路，三相串联变压器中每相副边与三相并联变压器中调压装置连接。通过上述设计可保证三相线路电压阻抗调节所需求的容量一定时大大降低可调装置设计容量，有利于装置的紧凑化设计和降低造价。并且通过调节阻抗设计，降低三相电压阻抗可调变压器故障、损坏几率。可调变压器故障、损坏几率。可调变压器故障、损坏几率。

【技术实现步骤摘要】
一种三相电压阻抗可调变压器及控制方法


[0001]本专利技术涉及电力系统交流电压调节
，具体涉及一种三相电压阻抗可调变压器及控制方法。

技术介绍

[0002]各种新能源发电以及新型负荷（如电动车等）大量接入配电网，表现出的发用电功率随机性、间歇性及波动性，可直接导致配电网电压大幅波动、反向潮流过载、合环运行难等问题，同时配电网将面临增容难、设备利用率低等问题，进而影响“源
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网
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荷
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储”各环节的友好互动。
[0003]为了应对上述问题，亟需对电网的灵活调节能力进行提升，而其核心技术之一就是如何实现对电网线路电压的幅值和相位、甚至阻抗进行灵活调节，从而实现电网线路之间的柔性互联。然而，现有的柔性互联技术方案主要采用“背靠背”型的电力电子技术方案，如电力电子变压器、能量路由器、软开关SOP、柔性多状态开关等，这些技术形成的电压阻抗调节装置存在造价高、占地大、损耗大、可靠性低、维护难等系列问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中上述技术问题，从而提供一种三相电压阻抗可调变压器及控制方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种三相电压阻抗可调变压器，包括：三相并联变压器及三相串联变压器，其中，所述三相并联变压器并联接入对应相输电线路；所述三相串联变压器每相原边串联接入对应相输电线路，所述三相串联变压器中每相副边与所述三相并联变压器中调压装置连接；通过控制所述三相并联变压器中调压装置的工作状态，将三相输入电压进行矢量变换和合成，将得到的合成电压叠加在所述三相串联变压器上，经所述三相串联变压器变压及所述三相串联变压器副边的阻抗调节机构阻抗调控后输送到输电线路上。
[0006]可选地，所述三相串联变压器每相副边均包括：副边绕组、电感、第一开关、第二开关及电容，其中，所述副边绕组的一端分别与相邻相所述三相并联变压器的副边侧调压装置及所述第一开关的一端连接，所述副边绕组的另一端分别与所述电感的一端及所述第二开关的一端连接，所述电容的一端分别与所述第一开关的另一端及所述电感的另一端连接，所述电容的另一端与所述第二开关的另一端连接后形成所述三相串联变压器副边的输出端。
[0007]可选地，所述三相并联变压器每相均包括：原边绕组、副边绕组、多个调压装置及多个不断电换挡装置，其中，每相原边绕组首端分别与本相输电线路及相邻相所述三相并联变压器原边绕组
末端连接；所述三相并联变压器每相副边绕组包括多个不对称绕组，每个不对称绕组存在多个抽头，每个不对称绕组经所述不断电换挡装置后对应接入一个所述调压装置。
[0008]可选地，所述三相并联变压器每相均包括：原边绕组、副边绕组、多个调压装置及多个不断电换挡装置，其中，每相原边绕组首端均与本相输电线路连接，每相原边绕组末端均接地；所述三相并联变压器每相原边绕组的末端抽出多个抽头形成一个不对称绕组，所述不对称绕组经所述不断电换挡装置后对应接入一个所述调压装置；所述三相并联变压器每相副边绕组包括多个不对称绕组，每个不对称绕组存在多个抽头，每个不对称绕组经所述不断电换挡装置后对应接入一个所述调压装置。
[0009]可选地，所述三相串联变压器每相副边中所述副边绕组的一端依次与相邻相所述三相并联变压器副边侧调压装置、本相所述三相并联变压器副边侧调压装置连接；所述三相串联变压器每相副边中所述副边绕组的一端还与相邻相所述三相串联变压器副边输出端连接。
[0010]可选地，所述三相串联变压器每相副边中所述副边绕组的一端依次与相邻相所述三相并联变压器副边侧调压装置、本相所述三相并联变压器原边侧调压装置、本相所述三相串联变压器副边输出端连接。
[0011]可选地，所述调压装置为开关桥臂模组，所述开关桥臂模组采用桥式结构。
[0012]可选地，所述不断电换挡装置包括：第一限流电路及第二限流电路，其中，所述第一限流电路接入所述不对称绕组第一抽头与所述开关桥臂模组的第一桥臂间；所述不对称绕组的第二抽头与所述开关桥臂模组的第二桥臂连接；所述第二限流电路接入所述不对称绕组的第三抽头与所述开关桥臂模组的第三桥臂间。
[0013]可选地，所述第一限流电路包括：第一限流支路及第一限流开关，其中，所述第一限流支路与所述第一限流开关并联连接，所述第一限流支路，包括第一电阻或第一电感；所述第二限流电路包括：第二限流支路及第二限流开关，其中，所述第二限流支路与所述第二限流开关并联连接，所述第二限流支路，包括第二电阻或第二电感；在进行换挡之前，先断开第一限流开关或第二限流开关，投入所述第一限流支路或所述第二限流支路后再进行档位切换，档位切换后，闭合所述第一限流开关或所述第二限流开关。
[0014]第二方面，本专利技术实施例提供一种三相电压阻抗可调变压器控制方法，基于本专利技术实施例第一方面所述的三相电压阻抗可调变压器，所述三相电压阻抗可调变压器控制方法，包括：控制所述三相并联变压器中调压装置的工作状态，将三相输入电压进行矢量变换和合成；将得到的合成电压叠加在所述三相串联变压器上，经所述三相串联变压器变压及所述三相串联变压器副边的阻抗调节机构阻抗调控后输送到输电线路上。
[0015]可选地，所述将得到的合成电压叠加在所述三相串联变压器上，经所述三相串联
变压器变压及所述三相串联变压器副边的阻抗调节机构阻抗调控后输送到输电线路上，包括：当所述三相电压阻抗可调变压器正常运行时，控制所述三相串联变压器每相副边中所述第一开关断开且所述第二开关闭合，将所述三相并联变压器的三相原副边绕组调压产生的矢量电压，直接叠加在所述三相串联变压器副边绕组上，从而对输入电压幅值、相位进行调节；或控制所述三相串联变压器每相副边中所述第一开关断开且所述第二开关断开，将所述电感及所述电容串进回路，将所述三相并联变压器的三相原副边绕组调压产生的矢量电压和所述回路中的阻抗串联后叠加在所述三相串联变压器副边绕组上，从而对输入电压幅值、相位以及阻抗进行调节；或控制所述三相串联变压器每相副边中所述第一开关断开且所述第二开关按照预设频率断续开断，将所述电感、所述电容及所述第二开关构成的阻抗可调电路串进回路中，将所述三相并联变压器的三相原副边绕组调压产生的矢量电压和所述回路中可调阻抗串联后叠加在所述三相串联变压器副边绕组上，从而对输入电压幅值、相位以及阻抗进行调节。
[0016]可选地，所述将得到的合成电压叠加在所述三相串联变压器上，经所述三相串联变压器变压及所述三相串联变压器副边的阻抗调节机构阻抗调控后输送到输电线路上，还包括：当所述三相电压阻抗可调变压器限流运行时，控制所述三相串联变压器每相副边中所述第一开关闭合且所述第二开关断开时，将所述电感并联到所述三相串联变压器每相副边绕组上进行限流处理。
[0017]第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本专利技术实施例第一方面所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相电压阻抗可调变压器，其特征在于，包括：三相并联变压器及三相串联变压器，其中，所述三相并联变压器并联接入对应相输电线路；所述三相串联变压器每相原边串联接入对应相输电线路，所述三相串联变压器中每相副边与所述三相并联变压器中调压装置连接；通过控制所述三相并联变压器中调压装置的工作状态，将三相输入电压进行矢量变换和合成，将得到的合成电压叠加在所述三相串联变压器上，经所述三相串联变压器变压及所述三相串联变压器副边的阻抗调节机构阻抗调控后输送到输电线路上。2.根据权利要求1所述的三相电压阻抗可调变压器，其特征在于，所述三相串联变压器每相副边均包括：副边绕组、电感、第一开关、第二开关及电容，其中，所述副边绕组的一端分别与相邻相所述三相并联变压器的副边侧调压装置及所述第一开关的一端连接，所述副边绕组的另一端分别与所述电感的一端及所述第二开关的一端连接，所述电容的一端分别与所述第一开关的另一端及所述电感的另一端连接，所述电容的另一端与所述第二开关的另一端连接后形成所述三相串联变压器副边的输出端。3.根据权利要求2所述的三相电压阻抗可调变压器，其特征在于，所述三相并联变压器每相均包括：原边绕组、副边绕组、多个调压装置及多个不断电换挡装置，其中，每相原边绕组首端分别与本相输电线路及相邻相所述三相并联变压器原边绕组末端连接；所述三相并联变压器每相副边绕组包括多个不对称绕组，每个不对称绕组存在多个抽头，每个不对称绕组经所述不断电换挡装置后对应接入一个所述调压装置。4.根据权利要求2所述的三相电压阻抗可调变压器，其特征在于，所述三相并联变压器每相均包括：原边绕组、副边绕组、多个调压装置及多个不断电换挡装置，其中，每相原边绕组首端均与本相输电线路连接，每相原边绕组末端均接地；所述三相并联变压器每相原边绕组的末端抽出多个抽头形成一个不对称绕组，所述不对称绕组经所述不断电换挡装置后对应接入一个所述调压装置；所述三相并联变压器每相副边绕组包括多个不对称绕组，每个不对称绕组存在多个抽头，每个不对称绕组经所述不断电换挡装置后对应接入一个所述调压装置。5.根据权利要求3所述的三相电压阻抗可调变压器，其特征在于，所述三相串联变压器每相副边中所述副边绕组的一端依次与相邻相所述三相并联变压器副边侧调压装置、本相所述三相并联变压器副边侧调压装置连接；所述三相串联变压器每相副边中所述副边绕组的一端还与相邻相所述三相串联变压器副边输出端连接。6.根据权利要求4所述的三相电压阻抗可调变压器，其特征在于，所述三相串联变压器每相副边中所述副边绕组的一端依次与相邻相所述三相并联变压器副边侧调压装置、本相所述三相并联变压器原边侧调压装置、本相所述三相串联变压器副边输出端连接。7.根据权利要求3或4所述的三相电压阻抗可调变压器，其特征在于，所述调压装置为开关桥臂模组，所述开关桥臂模组采用桥式结构。8.根据权利要求7所述的三相电压阻抗可调变压器，其特征在于，所述不断电换挡装置
包括：第一限流电路及第二限流电路，其中，所述第一限流电路接入所述不对称绕组第一抽头与所述开关桥臂模组的第一桥臂间；所述不对称绕组的第二抽头与所述开关桥臂模组的第二桥臂连接；所述第二限流电路接入所述不对称绕组的第三抽头与所述开关桥臂模组的第三桥臂间。9.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：慕小斌，陈国富，赵国亮，王翔，戴凤娇，袁佩娥，马明媛，李宏浩，刘壮壮，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：