同塔双回线路不平衡电流补偿装置及其补偿方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种同塔双回线路的电流平衡补偿装置及其补偿方法。
【背景技术】
[0002]由于输电走廊的稀缺，在电能的传输中，经常采用同塔双回线路进行电能的传输。一般同塔双回输电线路的两回路导线的间距较近，导致两回路之间的互感作用会明显加强，其中一回路的阻抗参数受另一回路互感的作用也会明显增大；另外，由于设计原因，同塔双回线路导线布置的不合理，也会导致其三相阻抗不对称度加剧，进而导致其三相电流不平衡度增大，引发电能损耗加大，零序保护告警，乃至继电保护动作失去负荷等不良现象。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种同塔双回线路不平衡电流补偿装置及其补偿方法，解决了同塔双回线路存在的电流不平衡的技术问题。
[0004]本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的:
一种同塔双回线路不平衡电流补偿装置，包括同塔架设的双回线路和工控机，选取其中一回线路的A相线路、B相线路和C相线路；在A相线路上设置有A相电流互感器，在B相线路上设置有B相电流互感器，在C相线路上设置有C相电流互感器，在A相线路上串联有A相电容器，在A相电容器上并联有由A相可控硅和A相电感器串联组成的支路，在C相线路上串联有C相电容器，在C相电容器上并联有由C相可控硅和C相电感器串联组成的支路，A相电流互感器的信号输出端与工控机电连接在一起，B相电流互感器的信号输出端与工控机电连接在一起，C相电流互感器的信号输出端与工控机电连接在一起，A相可控硅的触发端与工控机电连接在一起，C相可控娃的触发端与工控机电连接在一起。
[0005]A相电流互感器通过模数转换器与工控机电连接在一起，B相电流互感器通过模数转换器与工控机电连接在一起，C相电流互感器通过模数转换器与工控机电连接在一起。
[0006]一种同塔双回线路不平衡电流补偿方法，包括以下步骤:
第一步、在A相线路上设置A相电流互感器，在B相线路上设置B相电流互感器，在C相线路上设置C相电流互感器，在A相线路上串联A相电容器，在A相电容器上并联由A相可控硅和A相电感器串联组成的支路，在C相线路上串联C相电容器，在C相电容器上并联由C相可控硅和C相电感器串联组成的支路，A相电流互感器的信号输出端与工控机电连接，B相电流互感器的信号输出端与工控机电连接，C相电流互感器的信号输出端与工控机电连接，A相可控硅的触发端与工控机电连接，C相可控硅的触发端与工控机电连接；第二步、选取B相电流互感器采集到的B相电流值Ib作为基准，工控机将A相电流互感器采集到的A相电流值14与B相电流互感器采集到的B相电流值I “乍差运算，得到Λ I ΑΒ，工控机将C相电流互感器采集到的C相电流值I。与B相电流互感器采集到的B相电流值1!3作差运算，得到Λ I CB ； 第三步、根据以下公式计算A相线路的补偿阻抗值Λ Za,
Δ Za=UaZb/ ( Δ IabZb+Ua) ~ \，
其中札是A相线路电压，Z B是B相线路阻抗，Z 4是A相线路阻抗；
第四步、根据以下公式计算出A相可控硅触发端的触发角度α Α，
Δ Za=I/ ω Ca-A [2 ( J1-aA)+sin2 (π-αΑ)]/π ω Ca+4Acos2 ( π - a A) [ktan(k JT -k a A) -tan ( jt - a A) ]/ jt ω Ca Ck2-1),
式中:Α=ω02/(ω02-ω2)，ω 02=1/LACA，k= ω。/ω，ω=2 π f,
其中，匕是A相电容器的电容值，L 4是A相电感器的电感值，f是系统频率；
第五步、工控机根据第四步计算得到触发角a A去触发A相可控硅的触发端，从而改变A相线路的阻抗值；
第六步、根据以下公式计算C相线路的补偿阻抗值Λ Zc,
Δ Zc=UcZb/ ( Δ IcbZb+Uc) - Zc，
其中是C相线路电压，Z B是B相线路阻抗，Z。是C相线路阻抗；
第七步、根据以下公式计算出C相可控硅触发端的触发角度
Δ Zc=I/ ω Cc-A [2 ( J1-ac)+sin2 (π-αε)]/π ω Cc+4Acos2 ( π - a c) [ktan(k jt -k a c) -tan ( jt - a c) ]/ jt ω Cc Ck2-1),
式中:Α=ω02/(ω02-ω2)，ω 02=l/LcCc，k= ω 0/ω，ω=2 π f,
其中，C。是C相电容器7的电容值，L。是C相电感器9的电感值，f是系统频率；第八步、工控机根据第七步计算得到触发角a。去触发C相可控硅的触发端，从而改变C相线路的阻抗值；使该回路三相电流达到基本平衡；
同理，根据以上第一到第八步可对另一回路的不平衡电流进行补偿调整。
[0007]本发明的实施可以解决同塔双回线路上电流不平衡问题，降低不平衡度，使得零序电流减小，电能损耗减小，让电力传输处于平衡状态。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明进行详细说明:
一种同塔双回线路不平衡电流补偿装置，包括同塔架设的双回线路和工控机10，选取其中一回线路的A相线路、B相线路和C相线路；在A相线路上设置有A相电流互感器1，在B相线路上设置有B相电流互感器2，在C相线路上设置有C相电流互感器3，在A相线路上串联有A相电容器4，在A相电容器4上并联有由A相可控硅5和A相电感器6串联组成的支路，在C相线路上串联有C相电容器7，在C相电容器7上并联有由C相可控硅8和C相电感器9串联组成的支路，A相电流互感器I的信号输出端与工控机10电连接在一起，B相电流互感器2的信号输出端与工控机10电连接在一起，C相电流互感器3的信号输出端与工控机10电连接在一起，A相可控硅5的触发端与工控机10电连接在一起，C相可控硅9的触发端与工控机10电连接在一起。
[0010]A相电流互感器I通过模数转换器与工控机10电连接在一起，B相电流互感器2通过模数转换器与工控机10电连接在一起，C相电流互感器3通过模数转换器与工控机10电连接在一起。
[0011]一种同塔双回线路不平衡电流补偿方法，包括以下步骤:
第一步、在A相线路上设置A相电流互感器I，在B相线路上设置B相电流互感器2，在C相线路上设置C相电流互感器3，在A相线路上串联A相电容器4，在A相电容器4上并联由A相可控硅5和A相电感器6串联组成的支路，在C相线路上串联C相电容器7，在C相电容器7上并联由C相可控硅8和C相电感器9串联组成的支路，A相电流互感器I的信号输出端与工控机10电连接，B相电流互感器2的信号输出端与工控机10电连接，C相电流互感器3的信号输出端与工控机10电连接，A相可控硅5的触发端与工控机10电连接，C相可控硅9的触发端与工控机10电连接；
第二步、选取B相电流互感器2采集到的B相电流值Ib作为基准，工控机10将A相电流互感器I采集到的A相电流值14与B相电流互感器2采集到的B相电流值I “乍差运算，得到Λ Iab,工控机10将C相电流互感器3采集到的C相电流值I。与B相电流互感器2采集到的B相电流值&作差运算，得到Λ I CB；
第三步、根据以下公式计算A相线路的补偿阻抗值Λ Za,
Δ Za=UaZb/ ( Δ IabZb+Ua) ~ \，
其中札是A相线路电压，Z B是B相线路阻抗，Z 4是A相线路阻抗；
第四步、根据以下公式计算出A相可控硅5触发端的触发角度α Α，
Δ Za=I/ ω Ca-A [2 ( J1-aA