[发明专利]从超高压、特高压交流输电线路沿线抽能供电方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于超高压、特高压长距离输电线路沿线抽能技术领域，特别涉及一种从超高压、特高压长距离输电线路沿线抽能供电方法及系统。

背景技术

我国是世界上能源分布和经济发展极不平衡的国家之一。国家电网公司提出了通过建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网，以实现全国能源资源的优化配置、保障国家能源安全的发展战略。随着我国能源开发西移和北移的速度加快，大型能源基地与能源消费地之间的电力输送距离越来越远，超高压、特高压长距离交流输电线路沿线所经过的经济不发达的地区越多。这些地区负荷量较小，如果采用常规的变电和供电技术，直接从途经这些地区的超高压、特高压交流输电系统取电，需要配置超高压变压器、特高压变压器等一次设备，虽然获取的电功率容量很小，但是变压器等一次设备的绝缘成本过高。因此，这种电能的获取方式是非常昂贵和不经济的。

在已有的抽能供电方法中，主要是通过绝缘避雷线和抽能电抗器进行抽能，为一些特殊的、用电量很小的负荷提供电能。从目前的技术水平和实施情况来看，通过绝缘避雷线进行抽能、采用带有抽能绕组系统的并联电抗器进行抽能是最为成熟可行的两种方法。通过绝缘避雷线进行抽能供电，具有技术简单、易于实施、不用重新架设线路的优点，但其不足是可抽取的能量非常有限，只能够供给一些负荷量极小的地区或是通信设备用电。而且，如果不能很好地协调抽能供电和防雷的关系，势必会造成非常严重的后果。另外，绝缘避雷线上的感应电压往往都不是现有的电压等级，增加为负荷供电的困难性。利用抽能电抗器抽取能量进行供电，如果提高电抗器的抽能容量，可以向线路附近地区提供适当的电力，但其不足是成本比较高，要求输电线路中途有落点或是开关站，才能够实现抽能。

发明内容

本发明的目的在于针对目前超高压、特高压长距离交流输电线路沿线所经过的经济不发达地区的小量负载供电问题，提出一种从超高压、特高压交流输电线路沿线抽能供电方法及系统，其特征在于，所述方法包括：

1)架设抽能导线平行放置于输电线路中间相的正下方，通过电磁耦合在抽能导线上感应出电动势；

2)将第一台单相工频变压器连接到抽能导线，通过单相工频变压器降压给周边用户提供电能；

3)通过抽能导线给周边用户供电时，通过在第二台单相工频变压器的二次侧并联或串联补偿电抗器、或并联和串联补偿电抗器共同通过变压器的阻抗变换，变换到该台单相工频变压器的一次侧，补偿等效电源内阻抗中的容性阻抗，提高抽能供电系统的带负载能力；

4)将第一台单相工频变压器的二次侧连接到第二台单相工频变压器的一次侧，再串联负载形成回路，给周边用户提供电能。

所述第一台单相工频变压器连接到抽能导线形成回路是：将第一台单相工频变压器一次侧的一端与抽能导线相接，另一端接地；第一台单相工频变压器的二次侧与负载串联。

所述串联补偿电抗器与第二台单相工频变压器的二次侧并联，利用变压器的阻抗变换将串联补偿电抗器变换到该台单相工频变压器的一次侧补偿等效电源内阻抗中的容性阻抗，进行阻抗变换后，再串联到与抽能导线相连接的第一台单相工频变压器的二次侧。

一种从超高压、特高压交流输电线路沿线抽能供电系统，其特征在于，该系统包括两台单相工频变压器和一台串联补偿电抗器，所述第一台单相工频变压器的一次侧的一端与抽能导线相连，另一端接地；二次侧与另一台单相工频变压器的一次侧相连，再与负载串联；第二台单相工频变压器的一次侧的一端与第一台单相工频变压器的二次侧的一端相连，二次侧与串联补偿电抗器并连形成回路；第二台单相工频变压器的一次侧的另一端与负载的一端相连、并与第一台单相工频变压器二次侧的另一端相连形成回路；利用变压器的阻抗变换将串联补偿电抗器的补偿容量提高。

所述串联补偿电抗器的感性阻抗应与抽能供电系统等效电源内阻抗中的容性阻抗相等，即利用补偿电抗器与等效电源的内阻抗发生谐振时，补偿系统电容，从而极大地降低等效电源的内阻抗，提高抽能供电系统的带负载能力。

本发明的效果在于，利用超高压、特高压交流输电线路的杆塔单独架设抽能导线，利用单相工频变压器降压，在单相工频变压器二次侧加装串联补偿电抗器，与负载构成回路，可以在不影响防雷的情况下长期给周边用户供电，此外提高了抽能供电系统的带负载能力。

附图说明

图1为加装串联补偿电抗器后的超高压、特高压交流输电线路沿线抽能供电系统示意图。

图2为利用第二台变压器的阻抗变换将串联补偿电抗器的补偿容量提高后抽能供电系统的等效电路图。