[发明专利]不停电融冰兼SVG型无功静补复合装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力装置，特别是一种既可用于对电力线路进行不停电融冰，又可用于对电网进行SVG型无功静止补偿的复合装置及其使用方法。

背景技术

电力线路覆冰问题，在我国南方部分省区每年程度不同的都要发生，尤其2008年那场罕见的冰灾给南方诸省的电网带来严重灾害，长时间、大面积停电对国民经济和人民生活影响巨大。电网覆冰也是世界各国普遍关心的重要问题。

检索国际国内电力线路的融冰技术，常用的分为两类：一是当发生大面积覆冰，线路停用之后，采用人工除冰或机械除冰，除冰工作量大，停电时间长，经济损失严重，且机械除冰方法没有成熟。第二类是热力融冰，热力融冰又分为停电融冰和不停电融冰两类。

停电融冰的常用方法有以下两种：

1、交流短路升流融冰。将2～3条欲融冰线路（如110KV或220KV线路）通过刀闸操作串接起来，在串接线路末端人工短路，首段直接加交流电源（如10KV或35KV）进行短路融冰。这是在南方诸省融冰实践中最常用的方法，其优点是不需要专用设备，生产现场非常实用。缺点在于其短路电源的电压不可调，投切电源时对电网冲击较大，事先要对串联线路的条数进行计算，选定困难，还需对保护定值和保护投入方式进行临时调整。在相关的几个变电站中都要空出一条母线用于融冰线路的串接，使电网运行方式更为薄弱。刀闸操作时间长，难以应对多条线路同时发生覆冰时的融冰要求。这一方法在短路升流过程中既消耗有功，又要消耗大量的无功，无功消耗量大约为有功消耗量的4倍，对电网电压影响很大，以至在500KV及以上线路无法使用。

2、利用SVC无功静补装置作为融冰装置，对线路进行直流短路融冰。这是2008年那场罕见冰灾之后，研制投运的融冰装置。当线路发生覆冰后，将线路停运，线路末端人工短路，先在首段的两相上加入经SVC型无功静补装置整流输出的直流电压，对线路的两相进行直流短路融冰，结束后再对第三相进行融冰。其优点在于装置输出的直流电压可调，可适应于任何长度和电压等级的线路。和交流短路融冰相比不消耗系统无功。覆冰时作为融冰设备，平时作为无功静止补偿装置，设备利用率高。缺点是一次只能融两相，融冰时间长，刀闸操作及人工设置短路线工作量大，且要停电进行。

不停电融冰的方法主要有以下两种：

1、调整系统潮流，加大融冰线路负荷的方法。通过调度切除一条线路，将两条线路的负荷转移到一条线路使其融冰，或使重冰线路末端变电站的全部负荷电流都通过重冰区的一条线路。此方法对于截面较小的110kV及以下线路有一定的可行性，对于220kV及以上电压等级的线路而言，由于导线截面大，加之系统容量和运行方式的限制，且所有电压等级线路都存在系统稳定问题，采用增加覆冰线路负荷电流的方法融冰的实际效果尚需进一步研究，目前理论探讨较多，没有实际应用的案例。

2、上世纪70年代始，宝鸡市供电局在110KV双分裂导线的线路上，将常年易发生覆冰的线路段的双分裂导线的固定夹更换为绝缘夹，在线路中部建设融冰站，给每相双分裂导线加上融冰环流，和负荷电流共同发生的热效应叠加实现不停电融冰，这是目前唯一使用的不停电融冰方式。但是，每条线路上都要建一座融冰站，设备投入大，设备利用率低。融冰站建在线路中部，一般是大山深处，维护困难。使用对象必须是双分裂导线，局限性大，难以普遍推广应用。

综上所述，现有不停电方式下的融冰技术不具有普遍推广价值，停电融冰技术均要在停电方式下进行，人工挂接短路线及停电操作工作量大，时间长，更重要的是影响线路的可靠供电。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，为了实现快捷实用的不停电融冰，且提高设备的利用率，本发明的目的在于，提供一种具有不停电融冰兼SVG型无功静补两种功能的复合装置（以下简称复合装置）及其使用方法，使用同一套装置，在覆冰发生时用于对电力线路进行不停电融冰，电网正常运行情况下作为SVG型无功静止补偿装置使用。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案得以实现：

一种不停电融冰兼SVG型无功静补复合装置，其特征在于，由至少一组换流器、一台静补变压器、一台融冰变压器、一组双向切换刀闸及一套综合控制器组成；其中，换流器的交流侧通过双向切换刀闸既可运行于静补变压器的低压侧，也可通过切换刀闸运行于融冰变压器的低压侧，静补变压器的高压侧并接于变电站的一条母线，融冰变压器的高压侧通过变电站的隔离刀闸串接在欲融冰线路的出口，综合控制器用于控制整个不停电融冰兼SVG型无功静补复合装置的运行。

当换流器交流侧电压和变电站母线电压相等时，省去静补变压器。