一种柔性合环装置的制作方法

1.本技术涉及配电网自动化技术领域，尤其是一种柔性合环装置。


背景技术：

2.目前，国家和社会的发展离不开电力的支持，电力系统建设已经成为国民经济发展的重要组成部分，所以，维护电力系统的正常运行是十分重要的，日常生活中，人们使用的电力基本上都是从配电网传输高压电，通过变压器将高压转换为适用于人们使用的电压，再传输至千家万户。当配电网发生故障时，会影响到工业发展和人民的正常生活，需要及时进行检修恢复供电，减少停电时间。
3.现有技术中，通常使用背靠背功率转换器，连接两个不同电压幅值和相角的配电台区，当有一处配电台区出现故障时，切断故障台区变压器与负荷的连接，将另一处配电台区的电压转换后连接到故障台区，这种方式可以在检修故障台区的同时，对故障台区正常供电，减少了停电的时间。
4.但是这种方式存在一定的缺陷，背靠背功率转换器通过机械开关与两个配电台区连接，故障发生时，需要手动控制机械开关合闸，故障恢复后，背靠背功率转换器需要先退出运行，这样又增加了停电的时间，对生产和生活造成一定的影响。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中背靠背功率变压器需要手动分合闸，造成配电网故障发生后，长时间停电的问题，本技术公开了一种柔性合环装置。
6.本技术公开了一种柔性合环装置，包括：背靠背功率转换器、顶层控制器、第一电压检测控制器、第二电压检测控制器、第一开关和第二开关；所述顶层控制器分别与所述第一电压检测控制器、第二电压检测控制器、所述第一开关、所述第二开关和所述背靠背功率转换器连接，所述第一开关与所述第一电压检测控制器连接，所述第二开关与所述第二电压检测控制器连接；所述第一电压检测控制器用于获取所述第一开关两侧的电压信息、相位差信息和第一开关分合闸状态信息，以及用于将所述第一开关两侧的电压信息、相位差信息和第一开关分合闸状态信息传输至所述顶层控制器；所述第二电压检测控制器用于获取所述第二开关两侧的电压信息、相位差信息和第二开关分合闸状态信息，以及用于将所述第二开关两侧的电压信息、相位差信息和第二开关分合闸状态信息传输至所述顶层控制器；所述顶层控制器用于根据第一开关、第二开关两侧的电压信息和相位差信息，发出分合闸指令；以及用于将所述分合闸指令传输至所述第一开关和所述第二开关；以及用于根据所述第一开关分合闸状态信息和所述第二开关分合闸状态信息，对所述背靠背功率转换器发出功率转换指令，以及用于接收所述背靠背功率转换器的功率转换信息；所述第一开关和所述第二开关用于根据所述分合闸指令，改变分合闸状态；
所述背靠背功率转换器用于当接收到所述功率转换指令后，将第二开关两侧的功率转换为适用于所述第一开关两侧的功率，或将第一开关两侧的功率转换为适用于所述第二开关两侧的功率。
7.可选的，所述第一开关外接第一配电台区，所述第二开关外接第二配电台区，所述第一配电台区包括第一变压器和第一负荷，所述第二配电台区包括第二变压器和第二负荷；所述第一变压器与所述第一开关连接，所述第一负荷一边与所述第一开关连接，另一边与所述背靠背功率转换器连接；所述第二变压器与所述第二开关连接，所述第二负荷一边与所述第二开关连接，另一边与所述背靠背功率转换器连接。
8.可选的，所述第一配电台区还包括第一配电网，所述第一配电网与所述第一变压器连接；所述第二配电台区还包括第二配电网，所述第二配电网与所述第二变压器连接。
9.可选的，所述顶层控制器还用于当所述第一配电台区发生故障时，向所述第一开关发出分闸指令；当所述第一配电台区故障修复时，向所述第一开关发出合闸指令。
10.可选的，所述顶层控制器还用于当所述第二配电台区发生故障时，向所述第二开关发出分闸指令；当所述第二配电台区故障修复时，向所述第二开关发出合闸指令。
11.可选的，所述顶层控制器还用于当所述第一开关分闸时，控制所述背靠背功率转换器将第二配电台区的原始功率转换为适用于所述第一配电台区的功率。
12.可选的，所述顶层控制器还用于当所述第二开关分闸时，控制所述背靠背功率转换器将第一配电台区的原始功率转换为适用于所述第二配电台区的功率。
13.可选的，所述顶层控制器还用于当所述第一开关两侧的电压大于第一电压预设值和/或所述第一开关两侧的相位差大于第一相位差预设值时，向所述背靠背功率转换器发出电压转换指令。
14.可选的，所述顶层控制器还用于当所述第二开关两侧的电压大于第二电压预设值和/或所述第一开关两侧的相位差大于第二相位差预设值时，向所述背靠背功率转换器发出电压转换指令。
15.可选的，所述背靠背功率转换器还用于接收所述电压转换指令，以及根据所述电压转换指令，平衡所述第一开关、所述第二开关两侧的电压和相位差。
16.本技术公开了一种柔性合环装置，包括：背靠背功率转换器、顶层控制器、第一电压检测控制器、第二电压检测控制器、第一开关和第二开关；顶层控制器分别与第一电压检测控制器、第二电压检测控制器、第一开关、第二开关和背靠背功率转换器连接，第一开关与第一电压检测控制器连接，第二开关与第二电压检测控制器连接；第一电压检测控制器用于获取第一开关两侧的电压信息、相位差信息和第一开关分合闸状态信息，以及用于将信息传输至顶层控制器；第二电压检测控制器用于获取第二开关两侧的电压信息、相位差信息和第二开关分合闸状态信息，以及用于将信息传输至顶层控制器；顶层控制器用于根据第一开关、第二开关两侧的电压信息和相位差信息，发出分合闸指令；以及用于将分合闸指令传输至第一开关和第二开关；以及用于根据第一、第二开关分合闸状态信息，对背靠背功率转换器发出功率转换指令；背靠背功率转换器用于当接收到功率转换指令后，将第二开关两侧的功率转换为适用于第一开关两侧的功率，或将第一开关两侧的功率转换为适用于第二开关两侧的功率。
17.本技术可以在配电网发生故障后，通过顶层控制器全自动的控制背靠背功率转换
器进行功率转换，当与所述第一开关连接的配电台区发生故障时，顶层控制器控制所述第一开关合闸，向所述背靠背功率转换器发出功率转换指令，所述背靠背功率转换指令将第二开关两侧的功率转换适用于所述第一开关两侧的功率，因此在对与第一开关相连的故障台区检修的同时，可以对故障台区正常供电；本技术通过控制背靠背功率转换器，平衡第一开关与第二开关两侧的电压与相位差，保持电压与相位差平衡，在故障台区重新连接的时候，由于开关两侧的电压与相位差平衡，不会受到冲击，不需要切断与背靠背功率转换器的连接，背靠背功率转换器可以一直运行；本技术减少了停电时间，降低停电对生产和生活的影响。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术公开的一种柔性合环装置的结构示意图；图2为本技术公开的一种柔性合环装置的实际应用图。
具体实施方式
20.为了解决现有技术中配电网故障发生后，背靠背功率变压器需要手动分合闸，造成长时间停电的问题，本技术公开了一种柔性合环装置。
21.本技术公开了一种柔性合环装置，参见图1所示的结构示意图，包括：一种柔性合环装置，包括：背靠背功率转换器、顶层控制器、第一电压检测控制器、第二电压检测控制器、第一开关和第二开关。所述顶层控制器分别与所述第一电压检测控制器、第二电压检测控制器、所述第一开关、所述第二开关和所述背靠背功率转换器连接，所述第一开关与所述第一电压检测控制器连接，所述第二开关与所述第二电压检测控制器连接。
22.所述第一电压检测控制器用于获取所述第一开关两侧的电压信息、相位差信息和第一开关分合闸状态信息，以及用于将所述第一开关两侧的电压信息、相位差信息和第一开关分合闸状态信息传输至所述顶层控制器。
23.所述第二电压检测控制器用于获取所述第二开关两侧的电压信息、相位差信息和第二开关分合闸状态信息，以及用于将所述第二开关两侧的电压信息、相位差信息和第二开关分合闸状态信息传输至所述顶层控制器。
24.所述顶层控制器用于根据第一开关、第二开关两侧的电压信息和相位差信息，发出分合闸指令；以及用于将所述分合闸指令传输至所述第一开关和所述第二开关；以及用于根据所述第一开关分合闸状态信息和所述第二开关分合闸状态信息，对所述背靠背功率转换器发出功率转换指令，以及用于接收所述背靠背功率转换器的功率转换信息。
25.所述第一开关和所述第二开关用于根据所述分合闸指令，改变分合闸状态。
26.所述背靠背功率转换器用于当接收到所述功率转换指令后，将第二开关两侧的功率转换为适用于所述第一开关两侧的功率，或将第一开关两侧的功率转换为适用于所述第二开关两侧的功率。
27.参见图2所示的应用示意图，本装置投入到实际应用时，所述第一开关外接第一配
电台区，所述第二开关外接第二配电台区，所述第一配电台区包括第一变压器、第一负荷和第一配电网，所述第二配电台区包括第二变压器、第二负荷和第二配电网。所述第一变压器与所述第一开关连接，所述第一负荷一边与所述第一开关连接，另一边与所述背靠背功率转换器连接，所述第一配电网与所述第一变压器连接。所述第二变压器与所述第二开关连接，所述第二负荷一边与所述第二开关连接，另一边与所述背靠背功率转换器连接，所述第二配电网与所述第二变压器连接。
28.所述第一配电台区和所述第二配电台区正常运行时，所述第一开关和所述第二开关处于合闸状态，所述顶层控制器监控所述第一开关和所述第二开关两侧的电压及相位差信息，以及监控所述背靠背功率转换器的运行状态。
29.以第一配电台区为例，当第一变压器和/或第一配电网发生故障时，通过获取所述第一开关两侧的电压信息，判断所述第一配电台区出现故障，所述顶层控制器发出分闸指令至所述第一开关，所述第一开关接收到分闸指令后分闸，此时所述第一负荷和所述第一变压器断开，实现第一配电台区故障隔离。
30.当所述第一开关分闸后，所述顶层控制器向所述背靠背功率转换器发出功率转换指令，所述背靠背功率转换器接收到功率转换指令后，将所述第二配电台区的功率转换适用于所述第一配电台区的功率，传输至所述第一负荷，实现电网工作人员检修第一配电台区故障的同时，第一配电台区正常供电。
31.当电网工作人员故障修复后，所述顶层控制器向所述第一开关发送合闸指令，所述第一开关接收到合闸指令后合闸，所述第一配电台区恢复正常供电。
32.在正常使用时，所述第一电压检测控制器监控所述第一开关两侧的电压和相位差信息，当所述第一开关两侧的电压大于第一电压预设值和/或所述第一开关两侧的相位差大于第一相位差预设值时，所述顶层控制器向所述背靠背功率转换器发出电压转换指令，所述背靠背功率转换器接收到电压转换指令后，平衡所述第一开关两侧的电压和相位差。第一开关两侧的电压幅值、相位基本一致，接通时就不会受到冲击，背靠背功率转换器不需要故障修复时退出运行，可以实现故障发生后不停电检修，大量减少了停电时间，降低电力故障后对生产的生活的影响。
33.本技术公开了一种柔性合环装置，包括：背靠背功率转换器、顶层控制器、第一电压检测控制器、第二电压检测控制器、第一开关和第二开关；顶层控制器分别与第一电压检测控制器、第二电压检测控制器、第一开关、第二开关和背靠背功率转换器连接，第一开关与第一电压检测控制器连接，第二开关与第二电压检测控制器连接；第一电压检测控制器用于获取第一开关两侧的电压信息、相位差信息和第一开关分合闸状态信息，以及用于将信息传输至顶层控制器；第二电压检测控制器用于获取第二开关两侧的电压信息、相位差信息和第二开关分合闸状态信息，以及用于将信息传输至顶层控制器；顶层控制器用于根据第一开关、第二开关两侧的电压信息和相位差信息，发出分合闸指令；以及用于将分合闸指令传输至第一开关和第二开关；以及用于根据第一、第二开关分合闸状态信息，对背靠背功率转换器发出功率转换指令；背靠背功率转换器用于当接收到功率转换指令后，将第二开关两侧的功率转换为适用于第一开关两侧的功率，或将第一开关两侧的功率转换为适用于第二开关两侧的功率。
34.本技术可以在配电网发生故障后，通过顶层控制器全自动的控制背靠背功率转换
器进行功率转换，当与所述第一开关连接的配电台区发生故障时，顶层控制器控制所述第一开关合闸，向所述背靠背功率转换器发出功率转换指令，所述背靠背功率转换指令将第二开关两侧的功率转换适用于所述第一开关两侧的功率，因此在对与第一开关相连的故障台区检修的同时，对故障台区正常供电；本技术通过控制背靠背功率转换器，平衡第一开关与第二开关两侧的电压与相位差，保持电压与相位差平衡，在故障台区重新连接的时候，不需要切断与背靠背功率转换器的连接，背靠背功率转换器可以一直运行；本技术减少了停电时间，降低停电对生产和生活的影响。
35.以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。