一種變電站設(shè)備系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電氣領(lǐng)域，特別涉及一種變電站設(shè)備系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]靜止無功發(fā)生器(StaticSynchronous Compensator ,STATCOM)是新一代并聯(lián)型無功補(bǔ)償裝置，它具有傳統(tǒng)的固定容量的電容器以及靜止無功補(bǔ)償裝置(SVC)等無功補(bǔ)償裝置無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。1999年3月，由河南省電力局和清華大學(xué)共同研制成功土20MVarSTATC0M后，上海電網(wǎng)公司也成功研制I臺(tái)土50MVarSTATC0M，并已經(jīng)成功在黃渡分區(qū)西郊變電站投運(yùn)，用來提高系統(tǒng)暫態(tài)電壓的穩(wěn)定水平。
[0003]隨著特高壓直流送電在負(fù)荷中心地區(qū)的應(yīng)用，受端系統(tǒng)往往由于缺少動(dòng)態(tài)無功支撐產(chǎn)生系統(tǒng)穩(wěn)定問題。STATCOM裝置可根據(jù)輸入系統(tǒng)的無功功率和有功功率的指令，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足系統(tǒng)所要求的無功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)哪康?。作為一種先進(jìn)的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)挠行Т胧琒TATCOM裝置的正確配置將為快速提供電壓支撐、改善系統(tǒng)穩(wěn)定性、降低直流閉鎖的概率提供巨大幫助。
[0004]由于目前STATCOM接入變電站的例子較少，STATCOM設(shè)備的控制方式完全由設(shè)備制造商提供，這種控制方式往往無法契合實(shí)際電力系統(tǒng)需要，同時(shí)存在一定的安全隱患，如變壓器過載、未輸出最大功率、多種模式協(xié)調(diào)混亂等問題，而且目前我國(guó)尚沒有對(duì)STATCOM裝置出力響應(yīng)曲線設(shè)置方法的系統(tǒng)性研究。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型采用了新的技術(shù)方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種作用顯著的變電站設(shè)備系統(tǒng)，所述系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)參考電壓Uref選擇、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行范圍選擇、暫態(tài)控制區(qū)間選擇、變壓器容量核定、過載能力設(shè)置、出力曲線確定方面進(jìn)行了參數(shù)設(shè)置，充分發(fā)揮STATCOM最佳性能，便于電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員高效、安全地發(fā)揮STATCOM裝置在電力系統(tǒng)中的作用。
[0007]在本實(shí)用新型中，本實(shí)用新型提供了一種變電站設(shè)備系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:變電站高壓母線、斷路器、變壓器、STATCOM裝置、控制信號(hào)發(fā)生裝置、系統(tǒng)電壓檢測(cè)判斷裝置和電流出力調(diào)控裝置；
[0008]其中，所述變電站高壓母線上設(shè)有測(cè)控裝置，所述測(cè)控裝置用于檢測(cè)系統(tǒng)電氣信號(hào)；
[0009]所述變電站高壓母線與所述變壓器之間設(shè)有第一斷路器，所述變壓器與所述STATCOM裝置之間設(shè)有第二斷路器；
[0010]所述控制信號(hào)發(fā)生裝置通過無線傳輸方式與所述STATCOM裝置相連，用于向所述STATCOM裝置發(fā)送控制信號(hào)；
[0011]所述電流出力調(diào)控裝置與所述控制信號(hào)發(fā)生裝置相連，用于將所述STATCOM裝置的電流出力目標(biāo)值發(fā)至所述控制信號(hào)發(fā)生裝置;以及
[0012]所述系統(tǒng)電壓檢測(cè)判斷裝置與所述電流出力調(diào)控裝置相連，用于將電壓信號(hào)發(fā)送至所述電流出力調(diào)控裝置進(jìn)行運(yùn)算。
[0013]在另一優(yōu)選例中，所述變壓器的額定容量S為所述STATCOM裝置的額定容量Q0的
1.2-2.0倍，所述變壓器短時(shí)可過載的容量為所述變壓器的額定容量S的1.2-1.5倍。
[0014]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)運(yùn)行在暫態(tài)控制區(qū)間時(shí)，系統(tǒng)電壓U小于0.95UREF或大于1.05Uref，其中，所述Uref為所述系統(tǒng)的參考電壓。
[0015]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U滿足:0<U^0.7UREF時(shí)，所述STATCOM裝置的出力電流I為所述STATCOM裝置的額定電流1的I.5倍，且所述STATCOM裝置以I.51 ο出力的時(shí)間小于所述STATCOM裝置的最大過載時(shí)間。
[0016]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U滿足:0.7UREf<U<0.95UREF時(shí)，所述STATCOM裝置的出力電流I為所述STATCOM裝置的額定電流1的1.0-1.5倍。
[0017]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U滿足:1.05Uref<U < 1.15Uref時(shí)，所述STATCOM裝置的出力電流I為所述STATCOM裝置的額定電流1的1.0-1.3倍，且所述STATCOM裝置上的無功功率Q小于所述STATCOM裝置的額定容量Qo的1.5倍。
[0018]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U為1.15UREF，此時(shí)所述STATCOM裝置上最大過載電流為所述STATCOM裝置的額定電流1的1.3倍。
[0019]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U>1.15UREF時(shí)，所述第二斷路器斷開。
[0020]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)運(yùn)行在暫態(tài)控制區(qū)間時(shí)，所述STATCOM裝置可工作功率范圍在-1.5Qo?1.5Qo之間，其中Qo為所述STATCOM裝置的額定容量。
[0021]在另一優(yōu)選例中，所述變壓器的額定容量S為所述STATCOM裝置的額定容量Q0的
1.2-1.5倍，所述變壓器短時(shí)可過載的容量為所述變壓器的額定容量S的1.2-1.4倍。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)施例1中變電站設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023 ]圖2為本實(shí)施例1中STATCOM裝置出力響應(yīng)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，首次開發(fā)了一種變電站設(shè)備系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在系統(tǒng)參考電壓Uref選擇、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行范圍選擇、暫態(tài)控制區(qū)間選擇、變壓器容量核定、過載能力設(shè)置、出力曲線確定方面進(jìn)行了參數(shù)設(shè)定，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的變壓器過載、未輸出最大功率、多種模式協(xié)調(diào)混亂等問題。
[0025]術(shù)語
[0026]如本文所用，術(shù)語“STATCOM”指靜止同步補(bǔ)償器(又稱作靜止無功發(fā)生器)，是柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)的核心裝置和核心技術(shù)之一，主要由大功率電力電子器件(如門極可關(guān)斷晶閘管GT0、絕緣柵雙極晶體管IGBT等)組成的電壓型逆變器和并聯(lián)直流電容器構(gòu)成。
[0027]變電站設(shè)備系統(tǒng)
[0028]本實(shí)用新型提供了一種變電站設(shè)備系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:變電站高壓母線1、斷路器、變壓器2、STATC0M裝置3、控制信號(hào)發(fā)生裝置4、系統(tǒng)電壓檢測(cè)判斷裝置5和電流出力調(diào)控裝置6。
[0029]本實(shí)用新型中，所述變電站高壓母線I上設(shè)有測(cè)控裝置7，所述測(cè)控裝置7用于檢測(cè)系統(tǒng)電氣信號(hào)。
[0030]本實(shí)用新型中，所述變電站高壓母線I與所述變壓器2之間設(shè)有第一斷路器8，所述變壓器2與所述STATCOM裝置3之間設(shè)有第二斷路器9。
[0031]本實(shí)用新型中，所述控制信號(hào)發(fā)生裝置4通過無線傳輸方式與所述STATCOM裝置3相連，用于向所述STATCOM裝置3發(fā)送控制信號(hào)。
[0032]本實(shí)用新型中，所述電流出力調(diào)控裝置6與所述控制信號(hào)發(fā)生裝置4相連，用于將所述STATCOM裝置3的電流出力目標(biāo)值發(fā)至所述控制信號(hào)發(fā)生裝置4。
[0033]本實(shí)用新型中，所述系統(tǒng)電壓檢測(cè)判斷裝置5與所述電流出力調(diào)控裝置6相連，用于將電壓信號(hào)發(fā)送至所述電流出力調(diào)控裝置6進(jìn)行運(yùn)算。
[0034]在另一優(yōu)選例中，所述變壓器2的過載能力與所述STATCOM裝置3的過載能力相匹配，且匹配關(guān)系滿足如下關(guān)系:
[0035]所述變壓器2的額定容量S為所述STATCOM裝置3的額定容量Qo的1.2-2.0倍，所述變壓器2短時(shí)可過載的容量為所述變壓器2的額定容量S的1.2-1.5倍。
[0036]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)運(yùn)行在暫態(tài)控制區(qū)間時(shí)，系統(tǒng)電壓U小于0.95UREF或大于1.05Uref，其中，所述Uref為所述系統(tǒng)的參考電壓。
[0037]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U滿足:0<U < 0.7UREF時(shí)，所述STATCOM裝置3的出力電流I為所述STATCOM裝置3的額定電流1的1.5倍，且所述STATCOM裝置3以1.51ο出力的時(shí)間小于所述STATCOM裝置3的最大過載時(shí)間。
[0038]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U滿足:0.7UREf<U<0.95Uref時(shí)，所述STATCOM裝置3的出力電流I為所述STATCOM裝置3的額定電流1的1.0-1.5倍。
[0039]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U滿足:1.05Uref<U < 1.15Uref時(shí)，所述STATCOM裝置3的出力電流I為所述STATCOM裝置3的額定電流1的1.0-1.3倍，且所述STATCOM裝置3上的無功功率Q小于所述STATCOM裝置3的額定容量Qo的1.5倍。
[0040]在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓U為1.15Uref，此時(shí)所述STATCOM裝置3上最大過載電流為所述STATCOM裝置3的額定電流1的1.3倍。
[0041 ] 在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述系統(tǒng)電壓1]>1.15UREF時(shí)，所述第二斷路器9斷開。
[0042]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)運(yùn)行在暫態(tài)控制區(qū)間時(shí)，所述STATCOM裝置3可工作功率范圍在-1.5Qo?1.5Qo之間，其中Qo為所述STATCOM裝置3的額定容量。
[0043]在另一優(yōu)選例中，所述變壓器2的額定容量S為所述STATCOM裝置3的額定容量Q0的
1.2-1.5倍，所述變壓器2短時(shí)可過載的容量為所述變壓器2的額定容量S的1.2-1.4倍。
[0044]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)的參考電壓Uref為接入站實(shí)際電壓的均值。
[0045]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下電壓范圍為0.95UREF-1.05UREF，所述系統(tǒng)發(fā)生故障后的恢復(fù)電壓大于0.7Uref。
[0046]本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)包括:
[0047](a)對(duì)STATCOM裝置3