[发明专利]用于不同高电压源之间的调节和并行的集成的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程领域。更具体地，本发明提供了用于不同模型的电压源和/或高电压带电间隙之间的集成以及调节和并行的系统和方法。在一个优选的实施方案中，本发明提供了一种有效率且便宜的方式来以相同的并行逻辑集成具有不同电压和不同规格的装备(诸如变压器)，满足严格的标准和要求。

背景技术

在变电站(SE)中，电力装备(诸如变压器)被广泛用于具有高功率值的电压和电流的变换。对于在逻辑基础上监管电气系统(这促进操作的效率和灵活性)，当前遇到的一个困难涉及用现有技术对数字系统的集成。一个这样的实例是具有分接头等效以及变电站中的其他特征的变压器，它们常常是不同模型、制造商和功率的。此外，常常难以获得关于部署在先前存在的变电站中的调节和并行系统的结论性信息。也难以找到经济上可行的如由国家电气系统运营商(ONS)设立的满足严格标准且具有高可靠性和效率的解决方案。

本发明之前的系统不具有令人满意的数字控制技术，这是因为现有解决方案使用具有用于电压调节和并行的电线的专用电气装备未解决具有电压源和/或带电间隙之间的集成的变电站的问题。此外，先前的系统：(a)未满足可靠性、安全性和性能的严格标准；(b)未满足由ONS网络规程建立的所有要求；(c)未满足必要的操作特征，包含电压参考值的自动改变；(d)不适用于任意数量和类型的高电压源和/或带电间隙(诸如变压器)以及任意量的电压水平；(e)不独立于装备和/或制造商；(f)不便宜。

提供了被用于电压调节线路的产品，诸如配备有作为负载曲线的函数的读数和命令的物理设备。这些设备未以令人满意的方式与不同制造商和模型的其他设备交互(尤其是大量的)，且也未与现有警报和监管有效率地集成。

相反，本发明为自动化工程提供了一种用于不同模型的电压源和/或高电压带电间隙之间的调节和并行的解决方案，该解决方案(a)满足了可靠性、安全性和性能的严格标准；(b)满足了由ONS网络规程建立的所有要求；(c)满足了必要的操作特征，包含电压参考值的自动改变；(d)适用于任意数量和类型的高电压源和/或带电间隙(诸如变压器和/或自耦变压器组)以及任意量的电压水平；(e)独立于装备和/或制造商；(f)便宜。

本发明解决了集成问题，以获得关于部署在先前存在的变电站中的在不同设备和接口之间的调节和并行系统的结论性信息。例如，本发明的优选实施方案适用于230/69千伏特(kV)和230/138kV电力变电站，其积极效果已经得到证实，也适用于其他类型的变电站/高电压源。

在该专利文献中，涉及了一些部分相关的文档，对这些文档的描述如下。

文档US5,498,954示出了一种用于控制至少两个高电压调节器的方法，每个调节器具有一个分接头开关，包括并行运行、确定每个调节器的输出电压和无功功率以及确定每个调节器的分接头位置。本发明与所述文档的不同之处除了其他技术原因之外在于，本发明提供了计算机可实现的方法且具有主从架构。此外，所述文档的方法具有本发明中不存在的功能要求：它在变压器的底部进行MVAR流测量，要求通过可编程逻辑控制器(PLC)在底部进行平均电压测量；为了避免变压器之间的某些差异，它要求该PLC计算作为针对每个变压器的无功功率的函数的电压。

文档US 5,210,443示出了一种用于并行的多个变压器的分接头开关的选择切换组合中的并行控制的方法，包括变压器分接头设置的检测、输出电压和电流测量和处理，以及这样的变压器的作为这些变量的函数的调节。本发明与所述文档的不同之处除了其他技术原因之外在于，本发明提供了计算机可实现的方法且具有主从架构，这些在所述文档中未被引用。此外，所述文档的方法具有本发明中不存在的功能要求：需要测量电流幅度值和电流相位角；需要计算用于传输到电压调节器的部分负载电流和循环的无功电流；需要计算个体电压调节器中的变量，以确定用于个体电压调节器的新设定点。

根据从所搜索的文献中能够理解的，我们发现没有文档预期或暗示了本发明的教导，因此本发明人认为，这里提出的解决方案相对于现有技术具有新颖性和创造性。

发明内容

本发明提供了用于不同模型电压源和/或高电压带电间隙之间的集成以及调节和并行的系统和方法。

本发明的目的之一是一种用于不同高电压源和/或带电间隙之间的调节和并行的集成的系统和方法，包括步骤：

a)识别不同高电压源和/或带电间隙的用于并行运行的控制变量；

b)组成使不同高电压源和/或带电间隙之间的调节和并行自动化的复合模型(自动化分量和并行分量的因果关系)；以及