本實(shí)用新型屬于柔性交流輸電領(lǐng)域，特別涉及一種換流器的接線結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)的設(shè)備可分為串聯(lián)補(bǔ)償裝置、并聯(lián)補(bǔ)償裝置和綜合控制裝置，其中，并聯(lián)補(bǔ)償裝置可以直接接入各種等級(jí)的電網(wǎng)中，而串聯(lián)補(bǔ)償裝置及綜合控制裝置由于一端需串聯(lián)接入電網(wǎng)，需綜合可靠性、靈活性及安全性，研究其接入方式。

串聯(lián)補(bǔ)償裝置和綜合控制裝置中，靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)、統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)、線間潮流控制器(IPFC)和可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器(CSC)都是可以提高系統(tǒng)輸電能力和調(diào)控能力的柔性輸電設(shè)備；還有一種統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQC)，可以改善線路的電能質(zhì)量。除靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器外，其他設(shè)備都有兩個(gè)換流器，且有相應(yīng)的變壓器完成隔離和變壓等功能。因?yàn)殪o止同步串聯(lián)補(bǔ)償器一般作為其他裝置的一種附加運(yùn)行方式，所以也可列入同類。

目前對(duì)這些串聯(lián)補(bǔ)償裝置或者綜合控制裝置的串聯(lián)補(bǔ)償端，均是直接接入電網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)需要退出時(shí)，通過(guò)串聯(lián)側(cè)的旁路開(kāi)關(guān)將裝置旁路，并不能做到與電網(wǎng)完全隔離；甚至若旁路開(kāi)關(guān)或串聯(lián)側(cè)出現(xiàn)問(wèn)題，只能將輸電線路陪停，導(dǎo)致事故擴(kuò)大。為了解決當(dāng)前直接串聯(lián)接線結(jié)構(gòu)的不足，提高FACTS接入電網(wǎng)的可靠性及安全性，需要一種簡(jiǎn)單靈活的、更適合工程應(yīng)用的換流器的接線結(jié)構(gòu)，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的，在于提供一種換流器的接線結(jié)構(gòu)，其可靠性高，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單靈活。

為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：

一種換流器的接線結(jié)構(gòu)，包括第一換流器、雙母線、3/2斷路器接線支路、多斷路器接線支路、1個(gè)串聯(lián)變壓器和1條輸電線路，其中，3/2斷路器接線支路和多斷路器接線支路分別連接雙母線，串聯(lián)變壓器的換流器側(cè)繞組采用星型或角型接法與第一換流器相連，串聯(lián)變壓器的線路側(cè)繞組分別連接3/2斷路器接線支路和多斷路器接線支路中的任意節(jié)點(diǎn)，輸電線路連接3/2斷路器接線支路中不同于線路側(cè)繞組的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

上述串聯(lián)變壓器采用雙繞組或多繞組結(jié)構(gòu)。

上述接線結(jié)構(gòu)還連接有第二換流器，第二換流器與第一換流器背靠背連接，且第二換流器通過(guò)并聯(lián)變壓器連接至多斷路器接線支路的任意節(jié)點(diǎn)。

上述接線結(jié)構(gòu)還連接第二輸電線路，第二輸電線路連接3/2斷路器接線支路中與串聯(lián)變壓器的線路側(cè)繞組相同的節(jié)點(diǎn)。

上述串聯(lián)變壓器的線路側(cè)繞組還并聯(lián)有旁路裝置。

采用上述方案后，本實(shí)用新型充分考慮到統(tǒng)一潮流控制器，可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器和統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器等串聯(lián)接入輸電系統(tǒng)的要求，提出緊湊、可靠接入輸電線路的方式，可以通過(guò)對(duì)3/2斷路器接線支路和多斷路器接線支路的開(kāi)關(guān)組合操作，實(shí)現(xiàn)換流器接入線路時(shí)的帶電可靠投入和退出，提高了FACTS接入電網(wǎng)的可靠性及安全性，且實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單靈活。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體架構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型中串聯(lián)變壓器的換流器側(cè)及線路側(cè)繞組接法示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中換流器同時(shí)接入兩條輸電線路的接線方式示意圖；

圖4是本實(shí)用新型擴(kuò)展到雙回線路且共用并聯(lián)換流器的接線方式示意圖；

圖5是本實(shí)用新型無(wú)串聯(lián)變壓器的接線結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種換流器的接線結(jié)構(gòu)，適用于統(tǒng)一潮流控制器、可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器和統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器等，最基本的接線結(jié)構(gòu)包括1個(gè)換流器、雙母線(IM，IIM)、3/2斷路器接線支路、多斷路器接線支路(至少包含2個(gè)斷路器)、1個(gè)串聯(lián)變壓器和1條輸電線路，其中，3/2斷路器接線支路包含順序連接的3個(gè)斷路器S1、S2、S3，3/2斷路器接線支路的兩端分別連接雙母線IM，IIM；多斷路器接線支路包含順序連接的斷路器S4，…，SN，多斷路器接線支路的兩端分別連接雙母線IM，IIM；定義3/2斷路器接線支路與多斷路器接線支路中，相鄰兩個(gè)斷路器之間的連接點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)；串聯(lián)變壓器T2可以使用雙繞組，也可以使用多繞組，但至少要包含一組換流器側(cè)繞組和一組線路側(cè)繞組，串聯(lián)變壓器的換流器側(cè)繞組采用星型或角型接法與換流器2相連，串聯(lián)變壓器的線路側(cè)繞組采用分組串聯(lián)方式接入3/2斷路器接線支路和多斷路器接線支路，連接3/2斷路器接線支路和多斷路器接線支路中的任意節(jié)點(diǎn)，圖2是換流器側(cè)繞組采用星型接法的電路圖；輸電線路連接3/2斷路器接線支路中不同于線路側(cè)繞組的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如在圖1中，串聯(lián)變壓器T2的線路側(cè)繞組連接S2、S3之間的節(jié)點(diǎn)，輸電線路連接S1、S2之間的節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)需接入的換流器有2個(gè)時(shí)，例如將本實(shí)用新型應(yīng)用于統(tǒng)一潮流控制器中，可結(jié)合圖1所示，在增加換流器1后，將換流器1與換流器2背靠背連接，且換流器2通過(guò)并聯(lián)變壓器T1連接至多斷路器接線支路的任意節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)與串聯(lián)變壓器接入多斷路器接線支路的節(jié)點(diǎn)可以相同，也可以不同，圖1所示連接的是不同節(jié)點(diǎn)。

如圖3所示，當(dāng)需要接入兩條輸電線路時(shí)，L1仍舊連接3/2斷路器接線支路中不同于線路側(cè)繞組的節(jié)點(diǎn)，而L2只能連接3/2斷路器接線支路中與線路側(cè)繞組相同的節(jié)點(diǎn)，此時(shí)串聯(lián)變壓器T2的線路側(cè)繞組可以并聯(lián)旁路裝置，從而使換流器2與L1完全電氣隔離，與L2以旁路隔離方式隔離。

本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)還可以通過(guò)組合擴(kuò)展至多條/多回線路應(yīng)用，配合圖4所示，是雙回線路的一種接線結(jié)構(gòu)，由基本結(jié)構(gòu)以及圖1實(shí)施例的電路組合而成。并聯(lián)變壓器T1、換流器1、串聯(lián)變壓器T2、換流器2以及所連接的多斷路器接線支路、3/2斷路器接線支路和雙母線為圖1實(shí)施例；換流器3、串聯(lián)變壓器T3以及所連接的多斷路器接線支路、3/2斷路器接線支路和雙母線為本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)；通過(guò)共用雙母線以及三個(gè)換流器的直流側(cè)連接，實(shí)現(xiàn)了雙回線路的一種潮流控制器結(jié)構(gòu)。

如圖5所示，當(dāng)應(yīng)用于統(tǒng)一潮流控制器及類似結(jié)構(gòu)時(shí)，在無(wú)串聯(lián)變壓器的場(chǎng)合，將換流器1通過(guò)并聯(lián)變壓器T1接入多斷路器接線支路，換流器2直接接入3/2斷路器接線支路和多斷路器接線支路的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)換流器通過(guò)串聯(lián)變壓器接入3/2斷路器接線支路和多斷路器接線支路時(shí)，串聯(lián)變壓器的線路側(cè)繞組可并聯(lián)旁路裝置，用于換流器接入線路運(yùn)行時(shí)的旁路隔離。

基于前述接線結(jié)構(gòu)的控制方法，其內(nèi)容是：

針對(duì)本實(shí)用新型涉及的所有接線結(jié)構(gòu)，一個(gè)換流器串聯(lián)接入線路運(yùn)行時(shí)，3/2斷路器接線支路的控制方法是：將其中與雙母線相鄰的斷路器S1、S3斷開(kāi)，中間的斷路器S2合上；多斷路器接線支路的控制方法是：雙母線均正常時(shí)，多斷路器接線支路中所有斷路器均合上；當(dāng)其中一條母線故障時(shí)，與其相鄰的斷路器斷開(kāi)，其余斷路器均合上，比如當(dāng)IM故障時(shí)，S4斷開(kāi)，若IIM故障時(shí)，SN斷開(kāi)。

當(dāng)一個(gè)換流器退出運(yùn)行時(shí)，多斷路器接線支路的控制方法是：將其中與串聯(lián)變壓器相鄰的兩個(gè)斷路器均斷開(kāi)；3/2斷路器接線支路的控制方法是：針對(duì)輸電線路不與串聯(lián)變壓器的線路側(cè)繞組共用3/2斷路器接線支路節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)(由于圖3所示結(jié)構(gòu)L2無(wú)法隔離，因此并不適用此種情況)，在雙母線均正常時(shí)，將輸電線路L1與距其最近母線IM之間的斷路器S1合上，其余斷路器S2、S3均斷開(kāi)；在IM母線故障時(shí)，將與IM母線相鄰的斷路器S1斷開(kāi)，輸電線路L1與IIM母線之間的所有斷路器S2、S3均合上，其余斷路器均斷開(kāi)；在IIM母線故障時(shí)，將與IIM母線相鄰的斷路器S3斷開(kāi)，輸電線路L1與IM母線之間的所有斷路器S1均合上，其余斷路器S2均斷開(kāi)；針對(duì)有兩條輸電線路，且其中一條輸電線路L2與串聯(lián)變壓器的線路側(cè)繞組共用3/2斷路器接線支路節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)(如圖3所示結(jié)構(gòu))，在雙母線均正常時(shí)，兩條輸電線路之間的斷路器S2斷開(kāi)，其余斷路器S1、S3合上；在IM母線故障時(shí)，將與IM母線相鄰的斷路器S1斷開(kāi)，其余斷路器S2、S3合上；在IIM母線故障時(shí)，將與IIM母線相鄰的斷路器S3斷開(kāi)，其余斷路器S1、S2合上。

采用上述方案后，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)換流器接入線路時(shí)的帶電可靠投退：對(duì)3/2斷路器接線支路的S1合操作和S2分操作、多斷路器接線支路的SN分操作，實(shí)現(xiàn)換流器與線路和母線的完全隔離，換流器帶電退出；對(duì)3/2斷路器接線支路的S2合操作和S1分操作、多斷路器接線支路的SN合操作，實(shí)現(xiàn)換流器與線路和母線的連接，換流器帶電投入。采用上述方案后，可以提高FACTS接入電網(wǎng)的可靠性及安全性，且實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單靈活。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。