[发明专利]用于改变相位线的阻抗的开关设备、控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于改变电力线路中的一个区段的相位线的阻抗的设备、控制系统和方法。相位线包括N条导线，所述n条导线彼此电绝缘并且在所述区段的两端处在它们之间短路。

背景技术

在本领域中已知，存在2002年5月28日授权的美国专利6,396,172。该专利描述了用于具有多个相位线的电能传输线路的一部分的开关设备。每个相位线具有彼此电绝缘并且并联连接的多条导线。在所述部分的两个末端处，每个相位线的导线在它们之间短路。该设备包括多对并联连接的断路器，以选择性地打开和关闭每一个相位线的导线、用于检测所述部分的当前工作条件的检测装置，和用于根据所述部分的当前工作条件控制多对断路器的控制装置。

2002年11月26日授权的美国专利号No.6,486,569B2，描述了一种在电力网络中管理功率流的方法。该方法包括提供被安装在电力线路的塔架的绝缘部分上的开关单元的步骤，用于开关彼此电绝缘的多个相位导线中的至少一条导线的电流，所述的导线开关能够改变调节功率流的阻抗。该方法还包括通过用控制开关单元改变线路的串联阻抗来管理在电力线路的各部分中的功率流的步骤。

专利申请CA2,441,241描述一种用于提高高压电力线的传输能力的方法，在遭受冰冻风暴的地区特别有用。

本发明的发明者Pierre Couture的题目为“Switching Modules for the Extraction/Injection of Power(Without Ground or Phase Reference)from a Bundled HV Line”<1>(IEEE Transactions on Power Delivery，第19卷，第3页，2004年7月)的文献描述用于具有导线束的高压电力线路的柔性交流输电系统(FACTS)的装置。FACTS装置基于开关模块，开关模块被安装在紧挨着路线导线的传输塔的绝缘部分上。开关模块包括：电动机械和电力电子开关，并且可以被连接到其他被动部件。开关模块允许在网络中的多个线区段处连接和断开电力线路的相位束的一个或多个子导线。在线区段中通过使用开关模块改变线区段的串联阻抗来管理功率流。通过使用在整个网络的传输线上分布的串联开关模块实现功率流管理。这个文献描述了通过电力线路载波在不同的线区段之间通信、或者通过短距离射频(RF)或红外链路在每一个塔的相位之间通信的开关模块。

2007年6月26日授权的美国专利号7,235,900B1(COUTURE)描述了一种用于改变电力线路的区段的相位线的阻抗的开关设备和方法，该相位线包括n条导线。对于每一条导线而言，所述设备包括：无源部件和一对机电式和电子式开关，所述一对开关能够以可选择的方式连接和断开与相应导线串联的无源部件，每对开关可独立地控制。该设备还包括用于检测相位线的电流工作条件的检测装置，以及用于根据当前工作条件控制每对开关的控制装置。

以WO/2008/154749为公开号公开的PCT/CA2008/001185(COUTURE)描述了一种用于监测电能传输线的一部分的相位线的设备和方法。该设备包括相位线的参数的监测装置。参数代表相位线的当前工作条件，并且具有已知的传播速度。设备还包括用于在每次参数具有超过阈值的值时产生事件的检测信号、并且在检测信号产生时用于存储接收时间的装置。该设备还具有用于传输代表所述部分的末端的地理位置的信号的装置，和用于一旦从代表地理位置的信号产生两个连续的检测信号并且在与两个检测信号相关的接收时间时对事件进行地理地定位的装置。

美国专利7,639,460(COUTURE)描述了一种开关设备，其包括与电力线的相位线上的其中一条导线串联连接的真空断路器。可控电机允许有选择地打开和闭合真空断路器。检测器允许检测代表相位线的当前操作条件的参数；并且控制器允许根据由检测器检测到的参数控制所述可控马达。