[发明专利]一种不停电直流融冰装置

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种不停电直流融冰装置。

背景技术

一些地区冬季常现电力线路覆冰问题，给电网带来严重灾害。解决覆冰问题的方法分为机械除冰或热力融冰，其中热力融冰又分为停电融冰和不停电融冰两类。

停电热力融冰已在电网中应用，实施方式包括交流短路升流融冰和直流电流融冰。前者将2～3条待融冰线路通过刀闸操作串接，一端人工短路，另一端接入交流电源进行短路融冰。其优点在于无需专用设备，生产现场实用。缺点在于需要对串联线路的条数进行计算、选定，投切电源时对电网冲击较大，短路升流过程要消耗大量无功，对电网电压影响大，不适用于500kV及以上线路。另一种停电融冰方式是利用SVC兼作为融冰装置，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。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。

目前使用的不停电热力融冰方法为：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。但每条线路上都要建一座融冰站，投入大，设备利用率低，使用对象必须是双分裂导线，局限性大，且融冰站建在线路中部，维护困难，难以推广应用。

不停电融冰的其他方式尚未在电网中实践，其中一种为基于电力变压器的高压架空线自助式不停电融冰技术，该种方式会引发变压器的偏磁问题。另外的设计思路为加大融冰线路负荷，利用交流电流融冰。实施方式包括通过调度切除线路，将多条线路的负荷转移到一条线路使其融冰，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。增加负荷融冰的方式也包括采用背靠背电压源换流器，在有融冰需求时构成统一潮流控制器接线形式，通过变压器串入融冰线路，拉大所在线路的潮流。由于线路电抗远大于线路电阻，融冰电流又远大于线路正常负荷电流，融冰功率基本全部由电压源换流器提供。随着线路输电线路长度增加，对融冰装置的容量需求猛增。目前，基于全控器件的大容量电压源换流器成本很高，因此该方法现实可行性不高。

综上所述，现有融冰技术中，停电融冰方式影响线路正常供电，且人工挂接短路线及停电操作工作量大，时间长；现有不停电方式下的融冰技术现阶段尚不具有普遍推广条件，需要寻求性价比较高的新型不停电融冰技术。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种不停电直流融冰装置，实现了不停电状态下的线路融冰，融冰过程不影响潮流正常传输。

本发明提供的一种不停电直流融冰装置，其改进之处在于，所述装置包括调压电路、交-直流变换电路、谐振电路I和谐振电路II；所述调压电路一端与变电站站内供电母线连接，另一端依次与所述交-直流变换电路和谐振电路I连接；

所述谐振电路II设置在站内非融冰线路所在分段母线与融冰线路所在分段母线，其包括串联的电感和电容。

其中，所述调压电路为有载调压变压器；

所述有载调压变压器的原边与所述站内供电母线连接，其副边与所述交-直流变换电路连接。

其中，所述调压电路包括依次连接的变压器I、电力电子变换装置和变压器II；

所述变压器I的原边与所述站内供电母线连接，其副边与所述电力电子变换装置的一端连接；所述电力电子变换装置的另一端与所述变压器II原边连接，所述变压器II的副边与所述交-直流变换电路连接。

其中，所述电力电子变换装置为：

由依次并联的不可控整流、电容和电压源换流器I构成；或

由依次并联的电压源换流器II、电容和电压源换流器III构成。

其中，所述交-直流变换电路包括不可控整流电路或可控整流电路；

所述不可控整流电路或可控整流电路的交流端与所述调压电路连接，其直流端与所述电网分段母线和旁路母线连接。

其中，在所述交-直流变换电路的直流端的正负极之间连接有所述谐振电路I；

所述谐振电路I包括串联的电感和电容。

其中，所述装置包括分接开关；