[发明专利]一种多端口低压配电网无缝合环转电装置及其方法

说明书

本发明提供了一种多端口低压配电网无缝合环转电装置及其方法，属于低压配电网合环转电技术领域，装置具体为：合环开关设置在各个馈线间；变流器连接串联耦合变压器以串联方式接入馈线，潮流裕度最大馈线连接的变流器用于稳定直流母线电压，剩余变流器用于提供合环和转电的串联电压补偿；各变流器的直流侧并联连接在直流侧稳压电容两端；储能电源用于稳定直流侧电压；串联耦合变压器边旁路开关和串联耦合变压器副边旁路开关共同用于变流器的接入与切除；变流器的串联电压在转电时使合环点两侧的电压等于检修线路变压器出线端电压；在合环时使合环开关两侧的电压相等。本发明实现了无缝合环，无冲击转电，减少了对继电保护系统的干扰。

技术领域

本发明属于低压配电网合环转电技术领域，更具体地，涉及一种多端口低压配电网无缝合环转电装置及其方法。

背景技术

随着技术的不断发展，用户对供电的持续性和可靠性的要求越来越高，对停电十分敏感。因此，如何减少停电时间，降低电网因新增扩容、突发事故以及定期维护导致停电对社会的影响，成为了供电企业最为关注的问题之一。 380V低压配电网作为电能配送到用户的最后一个环节，将各类用户和电网联系起来，低压配电网在设备检修维护时，常采用“停电倒闸”的方法，造成用户一定时间和次数的停电，降低了供电可靠性，所以实现380V低压配电网的无缝合环转电是提高用户满意度的一个重要措施。

380V低压配电网分布广、分支多以及合环控制较复杂，对于直接将电能配送到广大居民用户的台区和低压线路的380V低压配电网合环操作以及装置的研究较少。合环开关两端母线电压有差值，合环操作过程中将会在配网内出现环流，电流过大会导致过流保护以及速断保护误读，发生跳闸，合环不成功。

现有的转电方式多采用单一电源来分担原电源的功率，在负荷高峰或者转电潮流较大的情况下，容易出现转电线路功率过载，转供能力不足的风险，而且传统的低压配电网合环操作决策一般是直接根据经验或离线分析，不适合复杂电网的合环。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种多端口低压配电网无缝合环转电装置及其方法，旨在解决现有的低压配电网合环转电方法产生的合环电流对配电网的继电保护的干扰较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多端口低压配电网无缝合环转电装置，包括变压器、串联耦合变压器、串联耦合变压器原边旁路开关、串联耦合变压器副边旁路开关、变流器、合环开关、直流侧稳压电容和储能电源；

合环开关设置在各个馈线间，用于馈线间的合环；馈线通过变流器与直流侧相连；变流器连接串联耦合变压器以串联方式接入馈线，选择潮流裕度最大馈线对应的变流器用于稳定直流母线电压，剩余变流器用于提供合环和转电时的串联电压补偿；各变流器的直流侧并联连接在直流侧稳压电容两端，用于实现变流器与稳压电容的能量交换；储能电源用于在系统变流器稳压能力不足时稳定直流侧的电压；串联耦合变压器原边旁路开关设置在串联耦合变压器与变流器之间；串联耦合变压器副边旁路开关设置在与串流耦合变压器相连的馈线上；串联耦合变压器边旁路开关和串联耦合变压器副边旁路开关共同用于变流器在馈线上的接入与切除；

其中，变流器的串联电压在合环时使合环开关两侧的电压相等，在转电时使合环点两侧的电压等于检修线路变压器出线端电压。

另一方面，本发明基于多端口低压配电网无缝合环转电装置，提供了相应的合环方法，包括以下步骤：(1)读入电网的实时潮流数据，并设置电压差阈值；

(2)基于实时潮流数据，筛选最优合环方式；

(3)调整合环点两侧三相电压相序一致后，实时检测合环点两侧电压差是否小于等于电压差阈值；若是，则直接合环；否则，转至步骤(4)；

(4)判断潮流裕度最大的线路是否可以支撑直流侧稳压电容电压，若可以支撑，则转至步骤(5)，否则接入储能电源支撑直流侧稳压电容电压，转至步骤(5)；