一种变电站设备系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电气领域，特别涉及一种变电站设备系统。
【背景技术】
[0002]静止无功发生器(StaticSynchronous Compensator ,STATCOM)是新一代并联型无功补偿装置，它具有传统的固定容量的电容器以及静止无功补偿装置(SVC)等无功补偿装置无法比拟的优点。1999年3月，由河南省电力局和清华大学共同研制成功土20MVarSTATC0M后，上海电网公司也成功研制I台土50MVarSTATC0M，并已经成功在黄渡分区西郊变电站投运，用来提高系统暂态电压的稳定水平。
[0003]随着特高压直流送电在负荷中心地区的应用，受端系统往往由于缺少动态无功支撑产生系统稳定问题。STATCOM装置可根据输入系统的无功功率和有功功率的指令，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流就可以使该电路吸收或者发出满足系统所要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。作为一种先进的动态无功补偿的有效措施，STATCOM装置的正确配置将为快速提供电压支撑、改善系统稳定性、降低直流闭锁的概率提供巨大帮助。
[0004]由于目前STATCOM接入变电站的例子较少，STATCOM设备的控制方式完全由设备制造商提供，这种控制方式往往无法契合实际电力系统需要，同时存在一定的安全隐患，如变压器过载、未输出最大功率、多种模式协调混乱等问题，而且目前我国尚没有对STATCOM装置出力响应曲线设置方法的系统性研究。
[0005]为了解决上述问题，本实用新型采用了新的技术方案。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种作用显著的变电站设备系统，所述系统对系统参考电压Uref选择、稳态运行范围选择、暂态控制区间选择、变压器容量核定、过载能力设置、出力曲线确定方面进行了参数设置，充分发挥STATCOM最佳性能，便于电网规划设计人员高效、安全地发挥STATCOM装置在电力系统中的作用。
[0007]在本实用新型中，本实用新型提供了一种变电站设备系统，所述系统包括:变电站高压母线、断路器、变压器、STATCOM装置、控制信号发生装置、系统电压检测判断装置和电流出力调控装置；
[0008]其中，所述变电站高压母线上设有测控装置，所述测控装置用于检测系统电气信号；
[0009]所述变电站高压母线与所述变压器之间设有第一断路器，所述变压器与所述STATCOM装置之间设有第二断路器；
[0010]所述控制信号发生装置通过无线传输方式与所述STATCOM装置相连，用于向所述STATCOM装置发送控制信号；
[0011]所述电流出力调控装置与所述控制信号发生装置相连，用于将所述STATCOM装置的电流出力目标值发至所述控制信号发生装置;以及
[0012]所述系统电压检测判断装置与所述电流出力调控装置相连，用于将电压信号发送至所述电流出力调控装置进行运算。
[0013]在另一优选例中，所述变压器的额定容量S为所述STATCOM装置的额定容量Q0的
1.2-2.0倍，所述变压器短时可过载的容量为所述变压器的额定容量S的1.2-1.5倍。
[0014]在另一优选例中，当所述系统运行在暂态控制区间时，系统电压U小于0.95UREF或大于1.05Uref，其中，所述Uref为所述系统的参考电压。
[0015]在另一优选例中，当所述系统电压U满足:0<U^0.7UREF时，所述STATCOM装置的出力电流I为所述STATCOM装置的额定电流1的I.5倍，且所述STATCOM装置以I.51 ο出力的时间小于所述STATCOM装置的最大过载时间。
[0016]在另一优选例中，当所述系统电压U满足:0.7UREf<U<0.95UREF时，所述STATCOM装置的出力电流I为所述STATCOM装置的额定电流1的1.0-1.5倍。
[0017]在另一优选例中，当所述系统电压U满足:1.05Uref<U < 1.15Uref时，所述STATCOM装置的出力电流I为所述STATCOM装置的额定电流1的1.0-1.3倍，且所述STATCOM装置上的无功功率Q小于所述STATCOM装置的额定容量Qo的1.5倍。
[0018]在另一优选例中，当所述系统电压U为1.15UREF，此时所述STATCOM装置上最大过载电流为所述STATCOM装置的额定电流1的1.3倍。
[0019]在另一优选例中，当所述系统电压U>1.15UREF时，所述第二断路器断开。
[0020]在另一优选例中，所述系统运行在暂态控制区间时，所述STATCOM装置可工作功率范围在-1.5Qo?1.5Qo之间，其中Qo为所述STATCOM装置的额定容量。
[0021]在另一优选例中，所述变压器的额定容量S为所述STATCOM装置的额定容量Q0的
1.2-1.5倍，所述变压器短时可过载的容量为所述变压器的额定容量S的1.2-1.4倍。
【附图说明】
[0022]图1为本实施例1中变电站设备系统的结构不意图；
[0023 ]图2为本实施例1中STATCOM装置出力响应曲线图。
【具体实施方式】
[0024]本发明人经过广泛而深入的研究，首次开发了一种变电站设备系统，所述系统在系统参考电压Uref选择、稳态运行范围选择、暂态控制区间选择、变压器容量核定、过载能力设置、出力曲线确定方面进行了参数设定，解决了现有技术中存在的变压器过载、未输出最大功率、多种模式协调混乱等问题。
[0025]术语
[0026]如本文所用，术语“STATCOM”指静止同步补偿器(又称作静止无功发生器)，是柔性交流输电系统(FACTS)的核心装置和核心技术之一，主要由大功率电力电子器件(如门极可关断晶闸管GT0、绝缘栅双极晶体管IGBT等)组成的电压型逆变器和并联直流电容器构成。
[0027]变电站设备系统
[0028]本实用新型提供了一种变电站设备系统，所述系统包括:变电站高压母线1、断路器、变压器2、STATC0M装置3、控制信号发生装置4、系统电压检测判断装置5和电流出力调控装置6。
[0029]本实用新型中，所述变电站高压母线I上设有测控装置7，所述测控装置7用于检测系统电气信号。
[0030]本实用新型中，所述变电站高压母线I与所述变压器2之间设有第一断路器8，所述变压器2与所述STATCOM装置3之间设有第二断路器9。
[0031]本实用新型中，所述控制信号发生装置4通过无线传输方式与所述STATCOM装置3相连，用于向所述STATCOM装置3发送控制信号。
[0032]本实用新型中，所述电流出力调控装置6与所述控制信号发生装置4相连，用于将所述STATCOM装置3的电流出力目标值发至所述控制信号发生装置4。
[0033]本实用新型中，所述系统电压检测判断装置5与所述电流出力调控装置6相连，用于将电压信号发送至所述电流出力调控装置6进行运算。
[0034]在另一优选例中，所述变压器2的过载能力与所述STATCOM装置3的过载能力相匹配，且匹配关系满足如下关系:
[0035]所述变压器2的额定容量S为所述STATCOM装置3的额定容量Qo的1.2-2.0倍，所述变压器2短时可过载的容量为所述变压器2的额定容量S的1.2-1.5倍。
[0036]在另一优选例中，当所述系统运行在暂态控制区间时，系统电压U小于0.95UREF或大于1.05Uref，其中，所述Uref为所述系统的参考电压。
[0037]在另一优选例中，当所述系统电压U满足:0<U < 0.7UREF时，所述STATCOM装置3的出力电流I为所述STATCOM装置3的额定电流1的1.5倍，且所述STATCOM装置3以1.51ο出力的时间小于所述STATCOM装置3的最大过载时间。
[0038]在另一优选例中，当所述系统电压U满足:0.7UREf<U<0.95Uref时，所述STATCOM装置3的出力电流I为所述STATCOM装置3的额定电流1的1.0-1.5倍。
[0039]在另一优选例中，当所述系统电压U满足:1.05Uref<U < 1.15Uref时，所述STATCOM装置3的出力电流I为所述STATCOM装置3的额定电流1的1.0-1.3倍，且所述STATCOM装置3上的无功功率Q小于所述STATCOM装置3的额定容量Qo的1.5倍。
[0040]在另一优选例中，当所述系统电压U为1.15Uref，此时所述STATCOM装置3上最大过载电流为所述STATCOM装置3的额定电流1的1.3倍。
[0041 ] 在另一优选例中，当所述系统电压1]>1.15UREF时，所述第二断路器9断开。
[0042]在另一优选例中，所述系统运行在暂态控制区间时，所述STATCOM装置3可工作功率范围在-1.5Qo?1.5Qo之间，其中Qo为所述STATCOM装置3的额定容量。
[0043]在另一优选例中，所述变压器2的额定容量S为所述STATCOM装置3的额定容量Q0的
1.2-1.5倍，所述变压器2短时可过载的容量为所述变压器2的额定容量S的1.2-1.4倍。
[0044]在另一优选例中，所述系统的参考电压Uref为接入站实际电压的均值。
[0045]在另一优选例中，所述系统在稳态运行情况下电压范围为0.95UREF-1.05UREF，所述系统发生故障后的恢复电压大于0.7Uref。
[0046]本实用新型的主要优点包括:
[0047](a)对STATCOM装置3