一种一体化变速调相机系统的制作方法

本发明涉及电力调频，具体涉及一种一体化变速调相机系统。

背景技术：

1、依据《gb40594－2021电力系统网源协调技术导则》，当前风电、光伏场站接入系统时，均应具备参与电力系统一次调频，动态电压支撑能力，同时还应具备转动惯量支撑能力。为此，风电、光伏站新能源场站在接入电力系统时，通过配置静态无功发生器(svg)或静态无功补偿装置(svc)提供电压支撑能力或通过调相机提供动态电压支撑能力及转动惯量支撑能力，通过配置电化学储能、抽水蓄能等储能电站提供一次调频能力。

2、所谓一次调频(primary frequency control(pfc))指的是当电力系统频率偏离目标频率时，电源通过控制系统的自动反应，调整有功出力减少频率偏差的控制功能。

3、常规调相机系统主要由调相机、励磁系统、静止变频启动装置(sfc)、升压变压器组成.其正常工作流程是，电力系统电压过高或高低时，由励磁系统对调相机进行励磁电流的进行增减，实现调相机定子电压输出的高、低变化，从而实现调相机对电力系统电压及无功功率的调节。

4、当调相机启动时，是通过静止变频启动装置(sfc)分别对调相机的定子和转子通启动电流，使调相机转子受定子电流的影响，感生电动力矩，将调相机转速由零拖动至额定转速后，再通过励磁系统使调相机工作电压达到额定值，满足并网调件后，才与电力系统实现并网。现有配置的调相机的转子由正、负两级组成，运行速度只能与电网保持同步，且只有动态电压调整和无功功率调节能力。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的调相机只能进行动态电压和无功功率调节的缺陷，从而提供一种一体化变速调相机系统。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种一体化变速调相机系统，包括：

3、升压变压器，适于与电力系统线路连接；

4、变频变流器，与所述升压变压器线路连接；

5、变速调相机，所述变速调相机设有电流输入端、交流转子和电流输出端，所述电流输入端与变频变流器线路连接，所述电流输出端与升压变压器线路连接，所述交流转子的同轴两端分别设有一个飞轮，所述变频变流器从升压变压器取电源，将电源调整为变频率的低频交流电源输出至电流输入端，所述交流转子带动飞轮转动调节交流转子在转动中的转动惯量，以使变速调相机产生的电源频率与电力系统的频率相同，通过电流输出端经升压变压器输入至电力系统。

6、可选地，所述升压变压器具有低压侧，所述低压侧与变频变流器线路连接。

7、可选地，所述升压变压器还设有高压侧，所述高压侧与电流输出端线路连接。

8、可选地，所述交流电源频率为50hz。

9、可选地，所述交流转子具有u、v、w三相。

10、可选地，所述变速调相机还包括定子。

11、可选地，还包括电容器，所述电容器与升压变压器线路连接。

12、可选地，还包括无功补偿器。

13、本发明技术方案，具有如下优点：

14、1.本发明提供的一体化调相机系统，包括：升压变压器，适于与电力系统线路连接；变频变流器，与升压变压器线路连接；变速调相机，设有电流输入端、交流转子和电流输出端，电流输入端与变频变流器线路连接，电流输出端与升压变压器线路连接，交流转子的同轴两端分别设有一个飞轮，变频变流器从升压变压器取电源，将电源调整为变频率的低频交流电源输出至电流输入端，交流转子带动飞轮转动调节交流转子在转动中的转动惯量，以使变速调相机产生的电源频率与电力系统的频率相同，通过电流输出端经升压变压器输入至电力系统。通过交流转子的转动惯量的调节，使变速调相机的频率与电力系统的频率相同，具备了调频的能力，解决了只能动态电压调整和无功功率调节的问题。

15、2.本发明提供的一体化调相机系统，升压变压器具有低压侧，低压侧与变频变流器线路连接，变频变流器以从低压侧取工作电源，变频变流器再将电源调整为频率可变化的低频交流电源，输送至变速调相机的电流输入端。

16、3.本发明提供的一体化调相机系统，升压变压器还设有高压侧，高压侧与电流输出端线路连接，通过电流输出端输出的电流经升压变压器输送至电力系统。

17、4.本发明提供的一体化调相机系统，交流转子具有u、v、w三相，三相交流转子以控制自身的转速。

18、5.本发明提供的一体化调相机系统，还包括电容器，电容器与升压变压器线路连接，以补偿或吸收升压变压器低压侧的有功功率。

19、6.本发明提供的一体化调相机系统，还包括无功补偿器，通过无功补偿器对系统进行调节。

技术特征：

1.一种一体化变速调相机系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一体化变速调相机系统，其特征在于，所述升压变压器(5)具有低压侧，所述低压侧与变频变流器(3)线路连接。

3.根据权利要求2所述的一体化变速调相机系统，其特征在于，所述升压变压器(5)还设有高压侧，所述高压侧与电流输出端线路连接。

4.根据权利要求1所述的一体化变速调相机系统，其特征在于，所述交流电源频率为50hz。

5.根据权利要求4所述的一体化变速调相机系统，其特征在于，所述交流转子具有u、v、w三相。

6.根据权利要求5所述的一体化变速调相机系统，其特征在于，所述变速调相机(1)还包括定子。

7.根据权利要求1－6任一项所述的一体化变速调相机系统，其特征在于，还包括电容器(4)，所述电容器(4)与升压变压器(5)线路连接。

8.根据权利要求7所述的一体化变速调相机系统，其特征在于，还包括无功补偿器。

技术总结
本发明涉及电力调频技术领域，具体涉及一种一体化变速调相机系统。一种一体化变速调相机系统，包括：升压变压器，适于与电力系统线路连接；变频变流器，与升压变压器线路连接；变速调相机，设有电流输入端、交流转子和电流输出端，电流输入端与变频变流器线路连接，电流输出端与升压变压器线路连接，交流转子的同轴两端分别设有一个飞轮，变频变流器从升压变压器取电源，将电源调整为变频率的低频交流电源输出至电流输入端，交流转子带动飞轮转动调节交流转子在转动中的转动惯量，以使变速调相机产生的电源频率与电力系统的频率相同，通过电流输出端经升压变压器输入至电力系统。本发明解决调相机只能进行动态电压和无功功率调节的问题。

技术研发人员：刘喜泉,朱红兵,杨艳,吕婧,吴迪,卢贝,葛素娟
受保护的技术使用者：三峡国际能源投资集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16