用于UPFC控制四回线路潮流的类二分之三接线型式

摘要

本发明公开了一种用于UPFC控制四回线路潮流的类二分之三接线型式，包括两条母线和一套UPFC，两条母线之间设置有N个串，N不小于6，N个串中，其中一个串的第一回出线和第二回出线均与A站连接；其中一个串的第一回出线与UPFC的并联变压器连接，第二回出线与A站连接；其中两个串的第一回出线均与UPFC的一台串联变压器连接，第二回出线分别与B站和C站连接；其中两个串的第一回出线均与UPFC的另一台串联变压器连接，第二回出线分别与B站和C站连接。本发明实现了一套UPFC装置控制4回线路潮流的功能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于UPFC控制四回线路潮流的类二分之三接线型式，电力系统技术领域。

背景技术

UPFC（Unified Power Flow Controller），又称“统一潮流控制器”，在国外已投运三套、国内已投运一套，四套UPFC工程均是通过1～2台并联变压器（并变）和串联变压器（串变）控制1～2回线路潮流，接入方案是将所控制线路开断环入UPFC站，四套UPFC电气主接线均采用单元接线。目前正在开展前期工作的江苏苏州南部电网500kV UPFC示范工程也是通过1台并联变压器、2台串联变压器控制2回线路潮流，电气主接线仍是采用单元接线。

随着部分地区人口愈发密集、负荷密度持续提高、输电断面潮流分布愈发不均衡，电网供需矛盾愈发明显，采用UPFC可有效解决电网存在的问题。在发达地区，可能出现不同线路在不同运行方式下存在潮流越限的情况，如在每回线路上装设UPFC，一来建设条件极难，二来建设代价极高，因此如考虑在相邻的线路上通过1套UPFC装置控制多条线路潮流，则可极大地提高UPFC利用率，降低建设成本，充分提高电网供电能力及可靠性。

现有UPFC工程通用的接线方式为单元接线，如图1是通过一套UPFC装置（1台并变、2台串变）控制两回线路（A站～B站双线）潮流的典型UPFC接线型式。但是，UPFC典型接线型式不能满足不同运行方式下系统控制多条线路潮流的需求，譬如图2所研究系统接线示意图中研究断面共有A站～B站2回线、A站～C站2回线共计4回线路，在不同时段、不同运行方式下，A站～B站、A站～C站分别存在潮流控制的需求。如按图1中所示UPFC典型接线型式，则共需设置2台并联变压器、4台串联变压器共计两套UPFC装置以控制研究断面的潮流，建设成本极高，对建设场地的要求也极为苛刻，在土地资源极为紧张的发达地区基本难以实现；同时，由于A站～B站、A站～C站线路潮流控制需求的时限性，可以预见，按典型接线方式设置的UPFC装置的利用效率也十分有限。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于UPFC控制四回线路潮流的类二分之三接线型式。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

用于UPFC控制四回线路潮流的类二分之三接线型式，电力系统中，B站和C站通过所述用于UPFC控制四回线路潮流的类二分之三接线型式与A站连接，包括两条母线和一套UPFC，两条母线之间设置有N个串，N不小于6，每个串包括依次连接的第一边断路器、中间断路器和第二边断路器，所述第一边断路器和中间断路器之间连接有第一回出线，所述第二边断路器和中间断路器之间连接有第二回出线； N个串中，其中一个串的第一回出线和第二回出线均与A站连接；其中一个串的第一回出线与UPFC的并联变压器连接，第二回出线与A站连接；其中两个串的第一回出线均与UPFC的一台串联变压器连接，第二回出线分别与B站和C站连接；其中两个串的第一回出线均与UPFC的另一台串联变压器连接，第二回出线分别与B站和C站连接。

N个串的第一回出线靠近同一条母线，N个串的第二回出线靠近另一条母线。

本发明所达到的有益效果：本发明实现了一套UPFC装置控制4回线路潮流的功能。

附图说明

图1为UPFC典型接线型式。

图2为所研究系统接线示意图。

图3为UPFC接入系统方案示意图。

图4为本发明的结构示意图。

图5为控制A站～B站双线潮流方式图。

图6为控制A站～B站双线潮流电气通路图。

图7为控制A站～C站双线潮流方式图。

图8为控制A站～C站双线潮流电气通路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图3和4所示，用于UPFC控制四回线路潮流的类二分之三接线型式，电力系统中，B站和C站通过所述用于UPFC控制四回线路潮流的类二分之三接线型式与A站连接，具体包括两条母线和一套UPFC，两条母线之间设置有N个串，N不小于6，每个串包括依次连接的第一边断路器、中间断路器和第二边断路器，第一边断路器和中间断路器之间连接有第一回出线，第二边断路器和中间断路器之间连接有第二回出线，N个串的第一回出线靠近同一条母线，N个串的第二回出线靠近另一条母线。

N个串中，其中一个串的第一回出线和第二回出线均与A站连接；其中一个串的第一回出线与UPFC的并联变压器连接，第二回出线与A站连接；其中两个串的第一回出线均与UPFC的一台串联变压器连接，第二回出线分别与B站和C站连接；其中两个串的第一回出线均与UPFC的另一台串联变压器连接，第二回出线分别与B站和C站连接。

在图3所示的电力系统中，N取值为6，即有6个串（共计18台断路器），B站通过2个串与2台串联变压器连接，C站通过2个串与2台串联变压器连接，通过改变运行时断路器的开/闭状态实现一套UPFC（1台并变、2台串变）控制A站～B站、A站～C站4回线路的功能。

如图5和6所示，运行时打开B站与串联变压器分支所在2个串的4台边断路器，即让B站出线与串联变压器分支出串运行，使得A站与B站必须经过串联变压器才能发生电气联系，从而实现UPFC控制A站～B站双线潮流的目的。

由于正常运行时，UPFC站二分之三接线的18台断路器仅有14台断路器投入运行，有别于常规二分之三接线断路器全部闭合运行的方式，因此严格意义上讲此接线型式不是标准的二分之三接线，故取名为“类二分之三”接线。

如图7和8所示，运行时打开C站与串联变压器分支所在2个串的4台边断路器，让C站出线与串联变压器分支出串运行，使得A站与C站必须经过串联变压器才能发生电气联系，从而实现UPFC控制A站～C站双线潮流的目的。此方式下也有4台断路器打开运行，也属“类二分之三”接线型式。

通过2台串联变压器4个分支所在4个串的8台边断路器的开闭状态的切换（其余10台断路器维持常闭状态），可以简单、灵活地将UPFC装置在A站～B站双线和A站～C站双线间切换，实现1套UPFC控制4回线路潮流的功能。

上述类二分之三接线型式，实现了一套UPFC装置控制4回线路潮流的功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。