本发明涉及电力系统及其自动化领域,尤其涉及一种降压移相一体变压器及运行控制方法。
背景技术:
1、大规模新能源和多元新型负荷接入,导致部分关键线路/主变出现输电瓶颈,并且电力潮流呈现随机性增强的特性,潮流灵活控制装置是促进新能源接入和消纳的重要支撑,是能源互联网中的潮流优化控制的有效手段。目前统一潮流控制器、移相器、分布式潮流控制器等潮流灵活控制装置主要应用于线路潮流控制,普通变压器没有潮流控制功能。
2、新型电力系统发展趋势下,大量波动性能源和负荷接入,部分变压器出现了倒送或重载的工况,并且不同电压等级电网互联和功率互济等需求增加,因此需要攻克降压移相一体变压器技术。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种降压移相一体变压器及运行控制方法,实现了将降压和移相功能集成为一体,相比于变压器具备了端口潮流控制能力,对比采用变压器并在其输出线路布置移相器的方式,节省了占地和投资。
2、第一方面,本实施例提供了一种降压移相一体变压器,所述降压移相一体变压器至少与两侧电网相接,所述降压移相一体变压器至少包括:
3、第一绕组、第二绕组和第三绕组,所述第一绕组、第二绕组和第三绕组采用三相绕组;
4、所述第三绕组为调相绕组,并设置有档位调节开关,所述第三绕组磁耦合于所述第一绕组和所述第二绕组,所述第三绕组电连接于所述第一绕组或所述第二绕组,所述第三绕组电压与所述第一绕组或所述第二绕组端电压的相位差为90°或接近90°,以在变压的基础上通过调节所述档位调节开关实现不同侧电网之间的相角控制和传输功率控制。
5、第二方面,本实施例提供了一种降压移相一体变压器的运行控制方法,应用于本发明任一实施例所述的降压移相一体变压器,所述方法包括:
6、对所述降压移相一体变压器进行合环控制以使所述降压移相一体变压器接入至少两侧电网;
7、根据所述降压移相一体变压器端口的当前功率、目标功率以及所述降压移相一体变压器中档位调节开关的当前档位,调节所述档位调节开关的档位,直至调节后所述降压移相一体变压器端口的当前功率达到所述目标功率;或者,
8、选取所述降压移相一体变压器所连接两侧电网中的关键节点,并控制所述关键节点之间的负载率差值小于设定负载率差值阈值内。
9、本发明实施例提供一种降压移相一体变压器及运行控制方法,所述降压移相一体变压器至少与两侧电网相接,所述降压移相一体变压器至少包括:第一绕组、第二绕组和第三绕组,所述第一绕组、第二绕组和第三绕组采用三相绕组;所述第三绕组为调相绕组,所述第三绕组设置有档位调节开关,所述第三绕组磁耦合于所述第一绕组和所述第二绕组,所述第三绕组电连接于所述第一绕组或所述第二绕组,所述第三绕组电压与所述第一绕组或所述第二绕组端电压的相位差为90°或接近90°,以在变压的基础上通过调节所述档位调节开关实现不同侧电网之间的相角控制和传输功率控制。上述技术方案,将降压和移相功能集成为一体,降压移相一体变压器采用三相三绕组结构,其中一个绕组为调相绕组,且调相绕组上设置有档位调节开关,使得降压移相一体变压器具有相角偏移和传输潮流控制的功能。降压移相一体变压器用于连接两个或多个不同电压等级电网,实现了对变压器输出潮流的灵活控制,适配不同电压等级电网互联互济、枢纽变电站连接的各电网之间功率调控等多种应用场景。对比普通变压器的,实现了传输潮流控制;相比于变压器和移相器分别布置的传统方法节省了占地面积和投资。
10、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
1.一种降压移相一体变压器,其特征在于,所述降压移相一体变压器至少与两侧电网相接,所述降压移相一体变压器至少包括:
2.根据权利要求1所述的降压移相一体变压器,其特征在于,若所述降压移相一体变压器采用第一拓扑结构,所述第一绕组接入高压侧电网,所述第二绕组接入低压侧电网;
3.根据权利要求1所述的降压移相一体变压器,其特征在于,若所述降压移相一体变压器采用第二拓扑结构,所述第一绕组接入高压侧电网,所述第二绕组具有两处出线,第一处出线接入不移相的低压侧电网,第二处出线经第三绕组接入移相的低压侧电网;
4.根据权利要求1所述的降压移相一体变压器,其特征在于,若所述降压移相一体变压器采用第三拓扑结构,所述第一绕组具有两处出线,分别接入两个高压侧电网,所述第二绕组接入低压侧电网;
5.根据权利要求1所述的降压移相一体变压器,其特征在于,所述第三绕组设置有极性转换开关,以实现相角超前方向调节和滞后方向调节。
6.一种降压移相一体变压器的运行控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-5任一项所述的降压移相一体变压器,所述方法包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,若所述降压移相一体变压器采用第一拓扑结构,所述降压移相一体变压器通过第一断路器与高压侧电网连接,通过第二断路器与低压侧电网连接;
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,若所述降压移相一体变压器采用第二拓扑结构,所述降压移相一体变压器通过第三断路器与高压侧电网连接,通过第四断路器与一个低压侧电网连接,依次通过第五断路器、第二隔离开关与另一个低压侧电网连接,第一隔离开关与所述第四断路器和另一个低压侧电网连接;
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,若所述降压移相一体变压器采用第三拓扑结构,所述降压移相一体变压器通过第六断路器与一个高压侧电网连接,通过第七断路器与另一个高压侧电网连接,通过第八断路器与低压侧电网连接;
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
12.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述降压移相一体变压器端口的当前功率、目标功率以及所述降压移相一体变压器中的档位调节开关的当前档位,调整所述档位调节开关的档位,直至所述降压移相一体变压器端口的当前功率达到所述目标功率,包括:
13.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制所述关键节点之间的负载率差值小于设定负载率差值阈值内,包括:
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述功率阈值的确定步骤,包括:
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述负载率差值阈值的确定步骤,包括:
16.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,当档位调整达到降压移相一体变压器的档位上下限,则档位调节停止;当降压移相一体变压器的当前功率由正向偏离目标值变为负向偏离目标值,或者由负向偏离目标值变为正向偏离目标值,档位调节停止。