【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电变压器，具体来说，涉及一种有载调容混合变压器及其协调控制方法、系统、控制器。
技术介绍
1、在当今，科技与经济飞速发展，电能越发成为我们生活中不可或缺的一部分，据国家能源局发布2022年全国电力工业统计数据。截至12月底，全国累计发电装机容量约25.6亿千瓦，同比增长7.8%。其中，风电装机容量约3.7亿千瓦，同比增长11.2%；太阳能发电装机容量约3.9亿千瓦，同比增长28.1%。这25.6亿千瓦的电能在输配电过程中损耗高达6.6%。而所有电力损耗中，配电变压器造成的损耗占总损耗近一半的比例。
2、目前我国在网运行的变压器约1700万台，总容量约110亿千伏安，具有很大的节能潜力。尤其是近年来，智能电网技术的不断发展，在“双碳”背景下分布式新能源快速增长，分布式电源具有显著的时段性和季节性峰谷变化特征，传统配电变压器只能按照设定容量运行，使得配电变压器年负荷率很低，在运行中损耗大量电能，因此有载调容变压器的研发至关重要。
3、有载调容变压器可以根据负荷容量的大小，及时调整运行容量，降低运行损耗，对降低变压器损耗起着极其重要的作用。现阶段的有载调容变压器主要有四种，手动式机械有载调容变压器，电动式机械有载调容变压器，电力电子式有载调容变压器和复合式有载调容变压器四种。其中，机械式开关在配电网正常运行时切换，往往会伴有电弧产生，机械触头容易损坏，且产生的电弧也可能让变压器油碳化、产生特征气体，影响绝缘油的品质，进一步影响变压器的主绝缘，降低变压器的可靠性；电力电子式开关虽能克服机械式开关的
4、目前，虽有一些采用电力电子器件开关模块控制变压器有载调容的相关技术，但其往往控制复杂，电力电子器件需要长期处于工作状态，且在调容过程中易引起暂态过电压和过电流的问题，电能质量不稳定，影响用户端设备正常运行，甚至损毁。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种有载调容混合变压器及其协调控制方法、系统、控制器，以有效降低有载调容变压器调容切换时产生的冲击电弧，提高变压器运行的可靠性，并通过补偿电压解决变压器调容时电压骤升及电压暂降的问题，改善用户端供电电压质量。
2、本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：
3、第一方面，提供一种有载调容混合变压器，包括：
4、有载调容变压器、串联变流器和并联变流器；
5、所述有载调容变压器的高压侧与10kv配电网连接，所述有载调容变压器的低压侧连接作为低压交流输出线并与用户端负载相连接的低压交流母线；
6、所述串联变流器的一次侧串联接入在所述有载调容变压器的低压侧和低压交流母线之间；
7、所述并联变流器并联接入所述有载调容变压器的低压侧的低压交流母线。
8、基于上述，所述有载调容变压器包括调容变压器本体和切换开关；
9、所述调容变压器本体包括三相高压绕组和三相低压绕组；
10、三相高压绕组的每相连接处抽出高压绕组调容分接头；
11、三相低压绕组的每相绕组均由三段构成，其中，第ⅱ段与第ⅲ段截面积相同，均为第ⅰ段截面积的50%，第ⅰ段、第ⅱ段和第ⅲ段的匝数比为27%：73%：73%；三相低压绕组的每相每段连接处抽出低压绕组调容分接头；
12、所述切换开关包括六个高压绕组切换开关和九个低压绕组切换开关；
13、六个所述高压绕组切换开关，用于与所述高压绕组调容分接头相连接，包括将三相高压绕组切换成三角形连接的第一高压绕组切换开关组和将三相高压绕组切换成星形连接的第二高压绕组切换开关组；
14、九个所述低压绕组切换开关，用于与所述低压绕组调容分接头相连接，包括将三相低压绕组切换成每相低压绕组的第ⅱ段和第ⅲ段并联再与第ⅰ段串联连接的第一低压绕组切换开关组和将三相低压绕组切换成每相低压绕组三段串联的第二低压绕组切换开关组。
15、基于上述，所述高压绕组切换开关和所述低压绕组切换开关为机械式开关或电力电子式开关或复合开关。
16、第二方面，提供一种所述的有载调容混合变压器的协调控制方法：
17、设置所述有载调容变压器在电网正常运行时的两种运行模式：
18、运行模式1：所述有载调容变压器运行在dyn11大额定容量运行模式；
19、运行模式2：所述有载调容变压器运行在yyn0小额定容量运行模式；
20、dyn11大额定容量运行模式和yyn0小额定容量运行模式的额定容量比为3：1；
21、实时监测用户负载端的负荷大小，根据用户负载端的负荷容量变化情况，控制所述有载调容变压器在运行模式1和运行模式2之间调容切换；
22、在调容切换过程中，控制所述并联变流器对用户负载端进行功率调节，保证在调容切换过程中流过所述有载调容变压器的电流为零；
23、在调容切换过程中，控制所述串联变流器对所述有载调容变压器的低压侧的电压骤升或跌落进行补偿。
24、基于上述，所述有载调容变压器包括调容变压器本体和切换开关；
25、所述调容变压器本体包括三相高压绕组和三相低压绕组；
26、三相高压绕组的每相连接处抽出高压绕组调容分接头；
27、三相低压绕组的每相绕组均由三段构成，其中，第ⅱ段与第ⅲ段截面积相同，均为第ⅰ段截面积的50%，第ⅰ段、第ⅱ段和第ⅲ段的匝数比为27%：73%：73%；三相低压绕组的每相每段连接处抽出低压绕组调容分接头；
28、所述切换开关包括六个高压绕组切换开关和九个低压绕组切换开关；
29、六个所述高压绕组切换开关，用于与所述高压绕组调容分接头相连接，包括将三相高压绕组切换成三角形连接的第一高压绕组切换开关组和将三相高压绕组切换成星形连接的第二高压绕组切换开关组；
30、九个所述低压绕组切换开关，用于与所述低压绕组调容分接头相连接，包括将三相低压绕组切换成每相低压绕组的第ⅱ段和第ⅲ段并联再与第ⅰ段串联连接的第一低压绕组切换开关组和将三相低压绕组切换成每相低压绕组三段串联的第二低压绕组切换开关组。
31、基于上述，所述有载调容变压器由运行模式1切换至运行模式2时，断开第一低压绕组切换开关组；延时δt1后，闭合第二低压绕组切换开关组，完成有载调容变压器低压侧的串并联切换；延时δt2后，断开第一高压绕组切换开关组；延时δt3后，闭合第二高压绕组切换开关组，完成有载调容变压器高压侧的三角形到星形连接转换，实现大额定容量向小额定容量的切换；
32、所述有载调容变压器由运行模式2切换至运行模式1时，断开第二低压绕组切换开关组；延时δt1后，闭合第一低压绕组切换开关组，完成有载调容变压器低压侧的串并联切换；延时δt本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有载调容混合变压器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的有载调容混合变压器，其特征在于：所述有载调容变压器包括调容变压器本体和切换开关；
3.如权利要求2所述的有载调容混合变压器，其特征在于：所述高压绕组切换开关和所述低压绕组切换开关为机械式开关或电力电子式开关或复合开关。
4.一种权利要求1所述的有载调容混合变压器的协调控制方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的协调控制方法，其特征在于，所述有载调容变压器包括调容变压器本体和切换开关；
6.如权利要求5所述的协调控制方法，其特征在于：
7.如权利要求4所述的协调控制方法，其特征在于，控制所述串联变流器对所述有载调容变压器的低压侧的电压骤升或跌落进行补偿的方法为：
8.如权利要求4所述的协调控制方法，其特征在于，控制所述并联变流器对用户负载端进行功率调节的方法为：
9.一种权利要求1所述的有载调容混合变压器的协调控制系统，其特征在于：包括有载调容变压器控制器、串联变流器控制器和并联变流器控制器；
10.一种
...【技术特征摘要】
1.一种有载调容混合变压器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的有载调容混合变压器，其特征在于：所述有载调容变压器包括调容变压器本体和切换开关；
3.如权利要求2所述的有载调容混合变压器，其特征在于：所述高压绕组切换开关和所述低压绕组切换开关为机械式开关或电力电子式开关或复合开关。
4.一种权利要求1所述的有载调容混合变压器的协调控制方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的协调控制方法，其特征在于，所述有载调容变压器包括调容变压器本体和切换开关；
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖锦木，王飞，董亮辉，尹昕，尹项根，王要强，徐帅，刘陈，巫子健，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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