一种低频输电系统及启动方法技术方案

本申请公开了一种低频输电系统及启动方法

【技术实现步骤摘要】
一种低频输电系统及启动方法、启动装置和启动设备


[0001]本申请属于低频
/
分频输电
，具体涉及一种低频输电系统及启动方法
、
启动装置和启动设备
。

技术介绍

[0002]低频输电是一种基于电力电子器件以分频
/
低频率进行输电的技术，相比于柔直换流站，低频换流站需要额外增加低频变压器再接入到低频输电网络
。
低频变压器正常运行过程中，其内部会产生稳态的磁通
。
当低频换流站故障跳闸后，低频变压器断电切除，由于磁通回路守恒，稳态磁通不会立即消失，而会保留与最末时刻稳态磁通大小相等
、
极性相同的剩磁
。
另一方面，由于铁磁材料固有的磁滞现象，在低频变压器检修时进行的电压比
、
直流电阻测量等操作后，同样会在铁芯中残留剩磁
。
上述两种方式产生的剩磁大小和极性都具有较大的随机性，而且难以准确的测量
。
[0003]由于剩磁的存在，当低频换流站再次启动运行时，低频变压器带电投入，铁心半周饱和，在换流站低频侧产生较大的励磁涌流，增加变压器的无功消耗，引起线圈的振动，缩短了变压器的使用寿命
。
与此同时，励磁涌流还经过换流器，电流变化较快，远超过换流器的控制能力，对换流器有一定的冲击，严重时可能损坏换流器，造成经济损失
。
因此，需要研究如何消除剩磁的影响，在低频换流站的运行中抑制励磁涌流，保证低频输电系统安全稳定运行
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种低频输电系统及启动方法
、
启动装置和启动设备，旨在解决低频输电系统中励磁涌流产生的影响，保证低频输电系统安全稳定运行
。
[0005]第一方面，本申请提供一种低频输电系统的启动方法，用于低频输电系统，所述低频输电系统包括至少2个换流站，所述换流站包括依次串接的换流器和低频变压器，所述启动方法包括：
[0006]响应于所述换流器中的桥臂电容电压稳定，连接所述换流器至低频变压器，控制所述换流器向所述低频变压器充电，直至所述低频变压器的输入端达到预设电压，所述预设电压小于额定电压；
[0007]响应于所述低频变压器的输入端的励磁涌流小于预设电流，控制所述换流器向所述低频变压器充电，直至所述低频变压器的输入端达到额定电压；
[0008]连接所述低频变压器至低频输电网络，以完成低频输电系统的启动
。
[0009]在一些实施例中，响应于换流器中的桥臂电容电压稳定的步骤，进一步包括：
[0010]向所述换流器中充电；
[0011]获取第一时刻所述换流器的桥臂电容电压总和值
U1
；
[0012]获取经过时间
T
后的第二时刻的所述换流器的桥臂电容电压总和值
U2
；
[0013]比较
U1
和
U2
，并根据比较结果判断所述换流器中的桥臂电容电压的稳定状态
。
[0014]在一些实施例中，根据比较结果判断所述换流器中的桥臂电容电压的稳定状态的步骤，进一步包括：
[0015]响应于
U1
不等于
U2
，判定所述换流器中的桥臂电容电压不稳定；
[0016]响应于
U1
等于
U2
，判定所述换流器中的桥臂电容电压稳定
。
[0017]在一些实施例中，响应于
U1
不等于
U2
，判定所述换流器中的桥臂电容电压不稳定的步骤之后，进一步包括：
[0018]继续向所述换流器中充电，直至
U1
等于
U2。
[0019]在一些实施例中，所述换流站还包括依次串接的工频变压器和电阻，
[0020]向所述换流器充电的步骤，进一步包括：
[0021]将所述工频变压器连接至工频输电网络，以向所述工频变压器充电；
[0022]连接所述电阻和所述换流器，响应于所述换流器中的桥臂电容电压稳定，短路所述电阻，使所述工频变压器向换流器中的子模块充电
。
[0023]在一些实施例中，所述换流器和所述低频变压器之间设有第一开关；
[0024]连接所述换流器至低频变压器，控制所述换流器向所述低频变压器充电至所述低频变压器的输入端达到预设电压的步骤，进一步包括：
[0025]合闸所述第一开关，控制所述换流器自产电压，向所述低频变压器充电，所述自产电压的频率为固定频率且小于所述工频变压器的电压频率，所述自产电压的幅值以预设速率由零升至所述预设电压的幅值
。
[0026]在一些实施例中，所述低频变压器和所述低频输电网络之间设有第二开关；
[0027]连接所述低频变压器至低频输电网络的步骤，进一步包括：
[0028]检测所述第二开关两侧的电压；
[0029]响应于所述低频输电网络的电压为零，保持控制换流器输出端自产电压，合闸第二开关，连接所述低频变压器和低频输电网络；
[0030]响应于所述低频输电网络的电压不为零，控制换流器输出端的电压跟随低频输电网络电压；
[0031]检测所述第二开关两侧电压和频率是否达到检同期条件；
[0032]响应于所述第二开关两侧电压和频率达到检同期条件，合闸所述第二开关，连接所述变压器和低频输电网络
。
[0033]在一些实施例中，所述检同期条件包括：
[0034]所述第二开关两侧的电压的相角
、
幅值和频率的差值均为零
。
[0035]在一些实施例中，所述预设电压为额定电压的
A
倍，其中，
A
的取值为
0.2
～
0.4。
[0036]在一些实施例中，所述预设电流为额定电流的
B
倍，其中，
B
的取值为
0.01
～
0.02。
[0037]第二方面，本申请提供一种低频输电系统，包括至少2个换流站，所述换流站的输入端并联接入共同的低频输电网络，所述换流站的输出端接入各自的工频输电网络，所述低频输电系统通过上述任意一种实施例所述的启动方法启动
。
[0038]第三方面，本申请提供一种低频输电系统启动装置，用于低频输电系统，所述低频输电系统包括换流站，所述换流站包括依次串接的换流器和低频变压器，包括：
[0039]第一启动模块，被配置为响应于所述换流器中的桥臂电容电压稳定，连接所述换流器至低频变压器，控制所述换流器向所述低频变压器充电，直至所述低频变压器的输入
端达到预设电压，所述预设电压小于额定电压；
[0040]第二启动模块，被配置为响应于所述低频变压器的输入端的励磁涌流小于预设电流，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低频输电系统的启动方法，用于低频输电系统，所述低频输电系统包括至少2个换流站，所述换流站包括依次串接的换流器
(7)
和低频变压器
(9)
，其特征在于，所述启动方法包括：响应于所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压稳定，连接所述换流器
(7)
至低频变压器
(9)
，控制所述换流器
(7)
向所述低频变压器
(9)
充电，直至所述低频变压器
(9)
的输入端达到预设电压，所述预设电压小于额定电压；响应于所述低频变压器
(9)
的输入端的励磁涌流小于预设电流，控制所述换流器
(7)
向所述低频变压器
(9)
充电，直至所述低频变压器
(9)
的输入端达到额定电压；连接所述低频变压器
(9)
至低频输电网络
(11)
，以完成低频输电系统的启动
。2.
根据权利要求1所述的一种低频输电系统的启动方法，其特征在于，响应于换流器
(7)
中的桥臂电容电压稳定的步骤，进一步包括：向所述换流器
(7)
充电；获取第一时刻所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压总和值
U1
；获取经过时间
T
后的第二时刻的所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压总和值
U2
；比较
U1
和
U2
，并根据比较结果判断所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压的稳定状态
。3.
根据权利要求2所述的一种低频输电系统的启动方法，其特征在于，根据比较结果判断所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压的稳定状态的步骤，进一步包括：响应于
U1
不等于
U2
，判定所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压不稳定；响应于
U1
等于
U2
，判定所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压稳定
。4.
根据权利要求3所述的一种低频输电系统的启动方法，其特征在于，响应于
U1
不等于
U2
，判定所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压不稳定的步骤之后，进一步包括：继续向所述换流器
(7)
中充电，直至
U1
等于
U2。5.
根据权利要求2所述的一种低频输电系统的启动方法，其特征在于，所述换流站还包括依次串接的工频变压器
(3)
和电阻
(5)
，向所述换流器
(7)
充电的步骤，进一步包括：将所述工频变压器
(3)
连接至工频输电网络
(1)
，以向所述工频变压器
(3)
充电；连接所述电阻
(5)
和所述换流器
(7)
，响应于所述换流器
(7)
中的桥臂电容电压稳定，短路所述电阻
(5)
，使所述工频变压器
(3)
向换流器
(7)
中的桥臂电容充电
。6.
根据权利要求5所述的一种低频输电系统的启动方法，其特征在于，所述换流器
(7)
和所述低频变压器
(9)
之间设有第一开关
(8)
；连接所述换流器
(7)
至低频变压器
(9)
，控制所述换流器
(7)
向所述低频变压器
(9)
充电至所述低频变压器
(9)
的输入端达到预设电压的步骤，进一步包括：合闸所述第一开关
(8)
，控制所述换流器
(7)
自产电压，向所述低频变压器
(9)
充电，所述自产电压的频率为固定频率且小于所述工频变压器
(3)
的电压频率，所述自产电压的幅值以预设速率由零升至所述预设电压的幅值
。7.
根据权利要求1所述的一种低频输电系统的启动方法，其特征在于，所述低频变压器
(9)
和所述低频输电网络
(11)
之间设有第二开关
(10)
；连接所述低频变压器
(9)
至低频输电网络
(11)
的步骤，进一步包括：检测所述第二开关
(10)
两侧的电压；
响应于所述低频输电网络
(11)
的电压为零，保持控制换流器
(7)
输出端自产电压，合闸第二开关
(10)
，连接所述低频变压器
(9)
和低频输电网络
(11)
；响应于所述低频输电网络
(11)
的电压不为零，控制换流器
(7)

【专利技术属性】
技术研发人员：陆立文，邱德锋，史艳刚，林艺哲，邹强，李钢，董云龙，姜崇学，卢宇，潘磊，朱海勇，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司常州博瑞电力自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：