一种电压幅值相位调节装置及调节方法与流程

1.本发明涉及电力系统交流电压调节技术领域，具体涉及一种电压幅值相位调节装置及调节方法。


背景技术：

2.随着现代能源技术的发展，新能源发电、新型负荷规模化接入电网，其波动性、不确定性等新特性对电网的稳定运行能力提出了更高的挑战，尤其对电网的电压稳定造成了极大的影响，进而会继续影响到电网的稳定运行能力。
3.尤其在配电网领域，存在线路电压幅值与相角调节、配电网闭环运行等需求，用于提供新能源发电并网及负荷用电的平稳供电环境、满足配电网闭环运行的必要联络条件等。然而，现有基于变压器的调压技术路线存在调压范围有限、调节方式不够灵活等问题。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中调压范围有限、调节方式不够灵活的缺陷，从而提供一种电压幅值相位调节装置及调节方法。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：第一方面，本发明实施例提供一种电压幅值相位调节装置，包括：三相多绕组变压器、第一绕组开关及第二绕组开关，其中，所述三相多绕组变压器每相原边侧均包括第一分裂绕组及第二分裂绕组，其中，所述第一分裂绕组的首端与本相输入端连接，所述第一分裂绕组的末端通过第一绕组开关与本相第二分裂绕组的首端连接，或所述第一分裂绕组的末端通过第二绕组开关与相邻相第二分裂绕组的首端连接；通过控制所述第一绕组开关及所述第二绕组开关的工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入电压幅值相位进行调节。
6.可选地，电压幅值相位调节装置，还包括：多个调压装置，所述三相多绕组变压器每相副边侧均包括一个主绕组和多个副绕组，每相主绕组的首端与本相输出端连接，每相主绕组存在多个抽头供选择连接，每个副绕组具有多个不对称抽头，每个副绕组对应接入一个所述调压装置。
7.可选地，所述三相多绕组变压器每相原边侧第二分裂绕组的末端抽出多个抽头，所述第二分裂绕组经由所述抽头接入一个所述调压装置。
8.可选地，所述三相多绕组变压器每相副边侧主绕组的末端依次与相邻相副边侧调压装置、本相副边侧调压装置相连。
9.可选地，所述三相多绕组变压器每相副边侧主绕组的末端依次与相邻相副边侧调压装置、本相原边侧调压装置相连。
10.可选地，当所述三相多绕组变压器每相原边侧中所述第一分裂绕组的末端通过第一绕组开关与本相第二分裂绕组的首端连接时，每相原边输入端与相邻相原边侧第二分裂
绕组的末端连接并接入本相输入端，每相副边输出端与相邻相副边末端连接并接入本相输出端。
11.可选地，所述调压装置为开关桥臂模组或开关阵列模组，所述开关桥臂模组采用桥式结构。
12.可选地，所述三相多绕组变压器每相原边侧第二分裂绕组的末端形成第一中性点，所述第一中性点经第一接地装置进行接地，所述三相多绕组变压器每相副边末端调压装置的输出端形成第二中性点，所述第二中性点经第二接地装置进行接地。
13.可选地，所述三相多绕组变压器每相原边侧第二分裂绕组的中心抽头互联形成第三中性点，所述第三中性点经第三接地装置进行接地。
14.第二方面，本发明实施例提供一种电压幅值相位调节方法，基于本发明实施例第一方面所述的电压幅值相位调节装置，所述电压幅值相位调节方法，包括：通过控制所述第一绕组开关及所述第二绕组开关的工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入电压幅值相位进行调节。
15.可选地，通过控制调压装置的工作状态，将幅值相位调节后三相输入电压将进行矢量变换和合成处理。
16.可选地，所述通过控制所述第一绕组开关及所述第二绕组开关的工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入电压幅值相位进行调节，包括：导通每相所述第一分裂绕组与本相所述第二分裂绕组间的所述第一绕组开关，关断每相所述第一分裂绕组与相邻相第二分裂绕组间的所述第二绕组开关；或导通每相所述第一分裂绕组与相邻相第二分裂绕组间的所述第二绕组开关，关断每相所述第一分裂绕组与本相所述第二分裂绕组间的所述第一绕组开关。
17.第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例第一方面所述的电压幅值相位调节方法。
18.第四方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明实施例第一方面所述的电压幅值相位调节方法。
19.本发明技术方案，具有如下优点：本发明提供的一种电压幅值相位调节装置，包括：三相多绕组变压器、第一绕组开关及第二绕组开关，其中，三相多绕组变压器每相原边侧均包括第一分裂绕组及第二分裂绕组，其中，第一分裂绕组的首端与本相输入端连接，第一分裂绕组的末端通过第一绕组开关与本相第二分裂绕组的首端连接，或第一分裂绕组的末端通过第二绕组开关与相邻相第二分裂绕组的首端连接。通过控制绕组开关工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入电压相位幅值进行调节。原边分裂绕组的设计可使输出电压调节的范围进一步扩大，并且未增加变压器额外绕组的设计，更有利于变压器的集约化设计以及更适用于特殊场合的大步长电压调节需求。通过控制绕组开关工作状态，切换分裂绕组连接方式，可提高线路调压范围。
20.本发明提供的一种电压幅值相位调节方法，包括：通过控制第一绕组开关及第二绕组开关的工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入电压幅值相位进行调节。通过控
制绕组开关工作状态，切换分裂绕组连接方式，可提高线路调压范围。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。
22.图1为本发明实施例中电压幅值相位调节装置一个具体示例的拓扑结构；图2为本发明实施例中工作模式1调压范围示意图；图3为本发明实施例中工作模式2调压范围示意图；图4为本发明实施例中电压幅值相位调节装置另一个具体示例的拓扑结构；图5为本发明实施例中电压幅值相位调节装置另一个具体示例的拓扑结构；图6为本发明实施例中开关阵列模组拓扑结构；图7为本发明实施例中开关桥臂模组拓扑结构；图8为本发明实施例中电压幅值相位调节方法一个具体示例的流程图；图9为本发明实施例提供的计算机设备一个具体示例的组成图。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
27.本发明实施例提供一种电压幅值相位调节装置，包括：三相多绕组变压器、第一绕组开关及第二绕组开关。
28.如图1所示，三相多绕组变压器a相原边侧均包括第一分裂绕组n
a1
及第二分裂绕组n
a2
。其中，第一分裂绕组n
a1
的首端与本相输入端连接，第一分裂绕组n
a1
的末端通过第一绕组开关s
a1
与本相第二分裂绕组n
a2
的首端连接。或第一分裂绕组n
a1
的末端通过第二绕组开关s
a2
与b相第二分裂绕组n
b2
的首端连接。a相第二分裂绕组n
a2
及b相第二分裂绕组n
b2
的中心
抽头互联后形成中性点，该中性点经接地装置接地。
29.三相多绕组变压器b相原边侧均包括第一分裂绕组n
b1
及第二分裂绕组n
b2
。其中，第一分裂绕组n
b1
的首端与本相输入端连接，第一分裂绕组n
b1
的末端通过第一绕组开关s
b1
与本相第二分裂绕组n
b2
的首端连接。或第一分裂绕组n
b1
的末端通过第二绕组开关s
b2
与c相第二分裂绕组n
c2
的首端连接。
30.三相多绕组变压器c相原边侧均包括第一分裂绕组n
c1
及第二分裂绕组n
c2
。其中，第一分裂绕组n
c1
的首端与本相输入端连接，第一分裂绕组n
c1
的末端通过第一绕组开关s
c1
与本相第二分裂绕组n
c2
的首端连接。或第一分裂绕组n
c1
的末端通过第二绕组开关s
c2
与a相第二分裂绕组n
a2
的首端连接。c相第二分裂绕组n
c2
的中心抽头与a相第二分裂绕组n
a2
及b相第二分裂绕组n
b2
的中心抽头互联后形成中性点，该中性点经接地装置接地。
31.在一具体实施例中，通过控制开关s
a1
、s
a2
、s
b1
、s
b2
、s
c1
、s
c2
工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入电压相位进行调节。若只想让相位发生变化，幅值不发生变化，需要同时调节副边主绕组的抽头（即改变变比）。
32.在本发明实施例中，导通本相2个分裂绕组之间的开关，关断和相邻相分裂绕组连接的开关，或导通和相邻相分裂绕组连接的开关，关断本相2个分裂绕组之间的开关，通过切换分裂绕组连接方式，将三相输入电压的相位矢量旋转预设角度，扩大三相输入电压矢量的可调范围。
33.具体地，通过控制开关s
a1
、s
a2
、s
b1
、s
b2
、s
c1
、s
c2
工作状态，可产生2种工作模式。工作模式1：当导通本相2个分裂绕组之间的开关s
a1
、s
b1
、s
c1
，关断和相邻相分裂绕组连接的开关s
a2
、s
b2
、s
c2
时，每相原边绕组的两个分裂绕组进行相连，其等效为本相原边仅有一个绕组，此时需通过控制调压装置的开关状态实现电压幅值相位的调节，则其调压范围如图2中每相电压矢量末端的圆内区域所示。其中，va为a相电压，vb为b相电压，vc为c相电压。v
△a为a相电压调压范围，v
△b为b相电压调压范围，v
△c为c相电压调压范围。
34.工作模式2：导通和相邻相分裂绕组连接的开关s
a2
、s
b2
、s
c2
，关断本相2个分裂绕组之间的开关s
a1
、s
b1
、s
c1
时，每相原边绕组的第一个分裂绕组的末端与相邻相的第二个分裂绕组的首端相连，其等效为本相原边存在不同相的两个绕组，并配合对调压装置中开关状态的控制，则其调压范围如图3中每相电压矢量末端的圆内区域所示。相较于工作模式1，a、b、c三相的矢量整体旋转了θ角度（θ也可以为负值，即反方向调节），也就是每相电压矢量的可调范围实现了扩大，分裂绕组处的不同开关选择用于实现粗调，实现了调节范围的动态扩展，更易用于电网等领域的电压大范围调节场合。
35.在本发明实施例中，θ角度的大小与原边绕组的分裂位置有关，通过合适的设计进行设置，也可通过设置多抽头进行在线选择来设置。因为原边分裂绕组的分裂位置不同，不仅可使输出电压的角度发生变化，也可使输出电压的幅值发生变化，因此副边主绕组的多抽头用于实现输出电压幅值的辅助调节。
36.本发明提供的一种电压幅值相位调节装置，包括：三相多绕组变压器、第一绕组开关及第二绕组开关，其中，三相多绕组变压器每相原边侧均包括第一分裂绕组及第二分裂绕组，其中，第一分裂绕组的首端与本相输入端连接，第一分裂绕组的末端通过第一绕组开关与本相第二分裂绕组的首端连接，或第一分裂绕组的末端通过第二绕组开关与相邻相第二分裂绕组的首端连接。通过控制绕组开关工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入
电压相位幅值进行调节。原边分裂绕组的设计可使输出电压调节的范围进一步扩大，并且未增加变压器额外绕组的设计，更有利于变压器的集约化设计以及更适用于特殊场合的大步长电压调节需求。通过控制绕组开关工作状态，切换分裂绕组连接方式，可提高线路调压范围。
37.在一实施例中，如图1所示，电压幅值相位调节装置，还包括：多个调压装置。
38.其中，三相多绕组变压器每相原边侧第二分裂绕组的末端抽出多个抽头，第二分裂绕组末端经由抽头接入一个调压装置。三相多绕组变压器每相副边侧均包括一个主绕组和多个副绕组，每相主绕组的首端与本相输出端连接，每相主绕组存在多个抽头供选择连接，每个副绕组具有多个不对称抽头，每个副绕组对应接入一个调压装置。三相多绕组变压器每相原边侧第二分裂绕组的中心抽头互联形成第三中性点，第三中性点经第三接地装置进行接地。第三接地装置均包括电阻及消弧器件。
39.在一具体实施例中，以如图1所示的拓扑结构为例进行说明。n
a1
、n
b1
、n
c1
分别为变压器a、b、c相副边的主绕组。n
a2
、n
a3
为变压器a相副边的副绕组，n
b2
、n
b3
为变压器b相副边的副绕组；n
c2
、n
c3
为变压器c相副边的副绕组。
40.a是原边第一分裂绕组n
a1
的首端，也是变压器a相的输入端。第二分裂绕组n
a2
的末端具有a
1
、ao、a
1-三个抽头（不局限三个抽头，可根据调压范围确定抽头数量）。第二分裂绕组n
a2
经由a
1
、ao、a
1-三个抽头接入调压装置sm-a1。其中ao是a相的中心抽头，并与中性点o相连，中性点o可通过第三接地装置与大地相连。
41.a是副边主绕组n
a1
的首端，也是变压器a相的输出端，a
11
是副边主绕组n
a1
的末端；a
21
、a
22
、a
23
分别是a相副边副绕组n
a2
的抽头，a
31
、a
32
、a
33
是副绕组n
a3
的抽头，相邻抽头之间包含的匝数不一定相同，并且端子数量不局限3个，数量可根据电压调节范围需要进行增减。副边副绕组n
a2
经由不对称抽头a
21
、a
22
、a
23
接入调压装置sm-a2。副边副绕组n
a3
经由不对称抽头a
31
、a
32
、a
33
接入调压装置sm-a3。
42.b是原边第一分裂绕组n
b1
的首端，也是变压器b相的输入端。第二分裂绕组n
b2
的末端具有b
1
、bo、b
1-三个抽头（不局限三个抽头，可根据调压范围确定抽头数量），第二分裂绕组n
b2
经由b
1
、bo、b
1-三个抽头接入调压装置sm-b1。其中bo是b相的中心抽头，并与中性点o相连，中性点o可通过接地装置与大地相连。
43.b是副边主绕组n
b1
的首端，也是变压器b相的输出端，b
11
是副边主绕组n
b1
的末端；b
21
、b
22
、b
23
分别是b相副边副绕组n
b2
的抽头，b
31
、b
32
、b
33
是副绕组n
b3
的抽头，相邻抽头之间包含的匝数不一定相同，并且端子数量不局限3个，数量可根据电压调节范围需要进行增减。副边副绕组n
b2
经由不对称抽头b
21
、b
22
、b
23
接入调压装置sm-b2。副边副绕组n
b3
经由不对称抽头b
31
、b
32
、b
33
接入调压装置sm-b3。
44.c是原边第一分裂绕组n
c1
的首端，也是变压器c相的输入端。第二分裂绕组n
c2
的末端具有c
1
、co、c
1-三个抽头（不局限三个抽头，可根据调压范围确定抽头数量），第二分裂绕组n
c2
经由c
1
、co、c
1-三个抽头接入调压装置sm-c1。其中co是c相的中心抽头，并与中性点o相连，中性点o可通过接地装置与大地相连。
45.c是副边主绕组n
c1
的首端，也是变压器c相的输出端，c
11
是副边主绕组n
c1
的末端；c
21
、c
22
、c
23
分别是c相副边副绕组n
c2
的抽头，c
31
、c
32
、c
33
是副绕组n
c3
的抽头，相邻抽头之间包含的匝数不一定相同，并且端子数量不局限3个，数量可根据电压调节范围需要进行增
减。副边主绕组n
c1
经由不对称抽头c
21
、c
22
、c
23
接入调压装置sm-c2。副边主绕组n
c3
经由不对称抽头c
31
、c
32
、c
33
接入调压装置sm-c3。
46.进一步地，如图1所示，三相多绕组变压器每相副边侧主绕组的末端依次与相邻相副边侧调压装置、本相原边侧调压装置相连。
47.具体地，a相副边主绕组的末端a
11
与b相调压装置sm-b2的输出端b
2p
相连，sm-b2的另一输出端b
2n
与c相调压装置sm-c3的输出端c
3p
相连，sm-c3的另一输出端c
3n
与a相原边侧调压装置sm-a1的输出端a
o’相连。
48.b相副边主绕组的末端b
11
与c相调压装置sm-c2的输出端c
2p
相连，sm-c2的另一输出端c
2n
与a相调压装置sm-a3的输出端a
3p
相连，sm-a3的另一输出端a
3n
与b相原边侧调压装置sm-b1的输出端b
o’相连。
49.c相副边主绕组的末端c
11
与a相调压装置sm-a2的输出端a
2p
相连，sm-a2的另一输出端a
2n
与b相调压装置sm-b3的输出端b
3p
相连，sm-b3的另一输出端b
3n
与c相原边侧调压装置sm-c1的输出端c
o’相连。
50.在一实施例中，还可将如图1所示的三相多绕组变压器替换为如图4所示的三相多绕组变压器。相比于图1中的三相多绕组变压器，图4将三相多绕组变压器中每相原边绕组末端的调压绕组调换至副侧边。如图4所示，三相多绕组变压器每相副边侧均包括一个主绕组和多个副绕组，每相主绕组的首端与本相输出端连接，每相主绕组存在多个抽头供选择连接，每个副绕组具有多个不对称抽头，每个副绕组对应接入一个调压装置。三相多绕组变压器每相原边侧第二分裂绕组的末端形成第一中性点，第一中性点经第一接地装置进行接地，三相多绕组变压器每相副边末端调压装置的输出端形成第二中性点，第二中性点经第二接地装置进行接地。第一接地装置及第二接地装置均包括电阻及消弧器件。
51.在一具体实施例中，如图4所示，三相多绕组变压器每相副边侧主绕组的末端依次与相邻相副边侧调压装置、本相副边侧调压装置相连。
52.具体地，将a相第二分裂绕组n
a2
末端的调压绕组及其对应的调压装置sm-a1调换至副侧边。a相副边主绕组的末端a
11
与b相调压装置sm-b2的一端相连，sm-b2的另一输出端与c相调压装置sm-c3的输出端相连，sm-c3的另一输出端与a相副边侧调压装置sm-a1相连。a相原边侧第二分裂绕组n
a2
的末端形成第一中性点od，中性点od可通过第一接地装置与大地相连。a相副边末端调压装置sm-a1的输出端与中性点o’相连，中性点o’可通过第二接地装置与大地相连。
53.将b相第二分裂绕组n
b2
末端的调压绕组及其对应的调压装置sm-b1调换至副侧边。b相副边主绕组的末端b
11
与c相调压装置sm-c2的输出端相连，sm-c2的另一输出端与a相调压装置sm-a3的输出端相连，sm-a3的另一输出端与b相副边侧调压装置sm-b1相连。b相原边侧第二分裂绕组n
b2
的末端形成第一中性点od，中性点od可通过第一接地装置与大地相连。b相副边末端调压装置sm-b1的输出端与中性点o’相连，中性点o’可通过第二接地装置与大地相连。
54.将c相第二分裂绕组n
c2
末端的调压绕组及其对应的调压装置sm-c1调换至副侧边。c相副边主绕组的末端c
11
与a相调压装置sm-a2的输出端相连，sm-a2的另一输出端与b相调压装置sm-b3的输出端相连，sm-b3的另一输出端与c相副边侧调压装置sm-c1相连。c相原边侧第二分裂绕组n
c2
的末端形成第一中性点od，中性点od可通过第一接地装置与大地相连。c
相副边末端调压装置sm-c1的输出端与中性点o’相连，中性点o’可通过第二接地装置与大地相连。
55.第一中性点od、第二中性点o’这两个中性点可以连接后接入接地装置，也可以分别接入不同的地装置，应用于连接电网不同的线路时，可更好的匹配两条线路对接地方式的不同要求。
56.在一实施例中，如图5所示，当三相多绕组变压器每相原边侧中第一分裂绕组的末端通过第一绕组开关与本相第二分裂绕组的首端连接时，每相原边输入端与相邻相原边侧第二分裂绕组的末端连接并接入本相输入端，每相副边输出端与相邻相副边末端连接并接入本相输出端。
57.在一具体实施例中，如果原边分裂绕组的开关s
a1
、s
b1
、s
c1
导通，开关s
a2
、s
b2
、s
c2
截止，则原边分裂绕组构成单独的一个绕组。此时将a相原边输入端和b相原边绕组侧第二分裂绕组n
b2
末端o2连接、b相原边输入端和c相原边侧第二分裂绕组n
c2
末端o3连接、c相原边输入端和a相原边侧第二分裂绕组n
a2
末端o1连接，即将原边形成三角形接法。
58.同时将a相副边输出端和b相副边末端o2’
连接、b相副边输出端和c相副边末端o3’
连接、c相副边输入端和a相副边末端o1’
连接，即将副边输出也形成三角形接法。
59.此接法的好处是，可以阻止输入侧三相系统中负序、零序分量对输出侧的影响，或者阻止输出侧三相系统中负序、零序分量对输入侧的影响。
60.在一实施例中，调压装置为开关桥臂模组或开关阵列模组，开关桥臂模组采用桥式结构。
61.在一具体实施例中，如图1所示，三相多绕组变压器每相原边侧第二分裂绕组为自耦绕组，此时将每相原边侧第二分裂绕组对应接入的调压装置设置为如图6所示的开关阵列模组。如图6所示，图中，s
1
、so、s
1-分别为三个开关的一个端子，也为开关阵列的三个输入端子（根据绕组抽头数量可对应增加开关数量），可分别与每相原边绕组的三个抽头对接。三个开关的另一个端子相连形成端子s
o’，也为开关阵列模组的输出端子，用于和其它模组进行互联。原边第二分裂绕组末端的抽头设计不仅节省了副边用于调节电压的绕组数量，进而有利于装置的紧凑化设计和降低造价。
62.在本发明实施例中，如图6所示的开关阵列模组由多个开关器件组成。假设u1 和u1-分别为如图1所示的三相并联变压器每相原边侧第二分裂绕组末端中心抽头与其他两个抽头之间的输出电压，该绕组也可以继续抽出多个抽头形成多个电压（如un
，un-），绕组每个抽头对应接入一个开关。以a相为例，开关阵列模组的输出端a
o’对中性点o之间有多种不同的输出电压状态，例如当n=1时，有3种输出电压矢量：（1）阵列开关s
1
闭合s0、s
1-断开，输出电压为u1 ；（2）阵列开关s0闭合s
1
、s
1-断开，输出电压为0；（3）阵列开关s
1-闭合s0、s
1
断开，输出电压为u1-。
63.如图1、图4及图5所示，三相多绕组变压器每相副边侧的多个副绕组为不对称绕组，此时将每相副边侧的多个副绕组对应接入的调压装置设置为如图7所示的开关桥臂模组。如图7所示。图中，s
n1
、s
n2
、s
n3
分别为桥臂模组的输入端子（根据绕组抽头数量可对应增加开关数量），可与对应的副绕组三个抽头相连；s
np
、s
nn
分别为桥臂模组的输出端，用于和其它模组或绕组进行互联。变压器副边副绕组的非对称多抽头及对应的多桥臂开关模组的
联合设计，实现了尽量少的开关器件对电压宽范围和精细化多步长的调节，进一步降低了造价和体积。
64.在本发明实施例中，如图7所示的开关桥臂模组由多个桥臂开关器件组成。假设u1和u2分别为并联变压器不对称绕组的输出电压，该绕组也可以继续抽出多个抽头输出多个电压（如un）。以a相绕组为例，绕组每个抽头对应接入一个桥臂，开关桥臂模组的输出端子a
np
和a
nn
之间有多种不同的输出电压状态，例如当n=2时，有7种输出电压矢量：（1）桥臂开关s1和s4闭合，s2、s3、s5、s6断开，输出电压为u1；（2）桥臂开关s3和s6闭合，s1、s2、s4、s5断开，输出电压为u2；（3）桥臂开关s1和s6闭合，s2、s3、s4、s5断开，输出电压为u1 u2；（4）桥臂开关s1和s2闭合，s3、s4、s5、s6断开，输出电压为0；或者桥臂开关s3和s4闭合，s1、s2、s5、s6断开，输出电压也为0；或者桥臂开关s5和s6闭合，s1、s2、s3、s4断开，输出电压也为0；（5）桥臂开关s2和s5闭合，s1、s3、s4、s6断开，输出电压为﹣(u1 u2)；（6）桥臂开关s4和s5闭合，s2、s3、s4、s6断开，输出电压为﹣u2；（7）桥臂开关s2和s3闭合，s1、s4、s5、s6断开，输出电压为﹣u1。
65.因相邻相的开关桥臂模组输出的电压和本相开关阵列模组输出的电压在幅值和相位上均具有一定的差异，因此不同相的开关桥臂模组和开关阵列模组输出的电压进行叠加，再与对应相副边主绕组的电压进行叠加，就能实现对输入电压幅值和相位的多种调节效果。例如，副边副绕组对应的桥臂数为n=3时，原边第二分裂绕组末端对应的开关阵列n=1时，对本相1个开关阵列模组和相邻相的2个开关桥臂模组串联组合后，就可实现3
×7×
7=147种矢量输出。对于图4和图5，因为副边副绕组均为开关桥臂模组，并且每相副边3个副绕组，共有7
×7×
7=343种矢量输出。
66.本发明实施例还提供一种电压幅值相位调节方法，基于图1、图4及图5电压幅值相位调节装置，电压幅值相位调节方法，如图8所示，包括如下步骤：步骤s1：通过控制第一绕组开关及第二绕组开关的工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入电压幅值相位进行调节。
67.在一具体实施例中，步骤s1包括：步骤s11：导通每相第一分裂绕组与本相第二分裂绕组间的第一绕组开关，关断每相第一分裂绕组与相邻相第二分裂绕组间的第二绕组开关。
68.步骤s12：或导通每相第一分裂绕组与相邻相第二分裂绕组间的第二绕组开关，关断每相第一分裂绕组与本相第二分裂绕组间的第一绕组开关。
69.在一具体实施例中，导通本相2个分裂绕组之间的开关，关断和相邻相分裂绕组连接的开关，或导通和相邻相分裂绕组连接的开关，关断本相2个分裂绕组之间的开关，通过切换分裂绕组连接方式，将三相输入电压的相位矢量旋转预设角度，扩大三相输入电压矢量的可调范围。
70.具体地，通过控制开关s
a1
、s
a2
、s
b1
、s
b2
、s
c1
、s
c2
工作状态，可产生2种工作模式。工作模式1：当导通本相2个分裂绕组之间的开关s
a1
、s
b1
、s
c1
，关断和相邻相分裂绕组连接的开关s
a2
、s
b2
、s
c2
时，每相原边绕组的两个分裂绕组进行相连，其等效为本相原边仅有一个绕组，此时需通过控制调压装置的开关状态实现电压幅值相位的调节，则其调压范围如图2中每
相电压矢量末端的圆内区域所示。其中，va为a相电压，vb为b相电压，vc为c相电压。v
△a为a相电压调压范围，v
△b为b相电压调压范围，v
△c为c相电压调压范围。
71.工作模式2：导通和相邻相分裂绕组连接的开关s
a2
、s
b2
、s
c2
，关断本相2个分裂绕组之间的开关s
a1
、s
b1
、s
c1
时，每相原边绕组的第一个分裂绕组的末端与相邻相的第二个分裂绕组的首端相连，其等效为本相原边存在不同相的两个绕组。则其调压范围如图3中每相电压矢量所示。相较于工作模式1，a、b、c三相的矢量整体旋转了θ角度（θ也可以为负值，即反方向调节），也就是每相电压矢量的可调范围实现了扩大，分裂绕组处的不同开关选择用于实现粗调，实现了调节范围的动态扩展，更易用于电网等领域的电压大范围调节场合。
72.在本发明实施例中，θ角度的大小与原边绕组的分裂位置有关，通过合适的设计进行设置，也可通过设置多抽头进行在线选择来设置。因为原边分裂绕组的分裂位置不同，不仅可使输出电压的角度发生变化，也可使输出电压的幅值发生变化，因此副边主绕组的多抽头用于实现输出电压幅值的辅助调节。
73.步骤s2：通过控制调压装置的工作状态，将幅值相位调节后三相输入电压将进行矢量变换和合成处理。
74.在一具体实施例中，通过绕组开关、调压装置的配合工作，将三相输入电压进行矢量变换和合成后再输出，对三相输入电压幅值和相位进行调节。
75.在本发明实施例中，在绕组开关、开关阵列、开关桥臂中选择不同的开关状态可以将三相输入电压进行矢量变换与合成后再输出，实现对输入电压幅值和相位的大范围可调效果。
76.具体地，因相邻相的开关桥臂模组输出的电压和本相开关阵列模组输出的电压在幅值和相位上均具有一定的差异，因此不同相的开关桥臂模组和开关阵列模组输出的电压进行叠加，再与对应相副边主绕组的电压进行叠加，就能实现对输入电压幅值和相位的多种调节效果。
77.进一步地，分裂绕组处的不同绕组开关选择用于实现粗调，开关阵列、开关桥臂的不同状态选择用于实现细调，实现了调节范围的动态扩展，更易用于电网等领域的电压大范围调节场合。在本发明实施例中，原边绕组分裂处的绕组开关、开关阵列、开关桥臂由具有双向导通电流的能力的开关器件组建，该开关器件为功率半导体构建的开关器件、机械开关器件或其他开关器件。
78.本发明提供的一种电压幅值相位调节方法，包括：通过控制第一绕组开关及第二绕组开关的工作状态，切换分裂绕组连接方式，对三相输入电压幅值相位进行调节。通过控制绕组开关工作状态，切换分裂绕组连接方式，可提高线路调压范围。
79.本发明实施例提供一种计算机设备，如图9所示，该设备可以包括处理器81和存储器82，其中处理器81和存储器82可以通过总线或者其他方式连接，图9以通过总线连接为例。
80.处理器81可以为中央处理器（central processing unit，cpu）。处理器81还可以为其他通用处理器、数字信号处理器（digital signal processor，dsp）、专用集成电路（application specific integrated circuit，asic）、现场可编程门阵列（field-programmable gate array，fpga）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
81.存储器82作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器81通过运行存储在存储器82中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的电压幅值相位调节方法。
82.存储器82可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器81所创建的数据等。此外，存储器82可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器82可选包括相对于处理器81远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器81。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、企业内网、移动通信网及其组合。
83.一个或者多个模块存储在存储器82中，当被处理器81执行时，执行上述电压幅值相位调节方法。
84.上述计算机设备具体细节可以对应参阅图1-图8所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
85.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，所述程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（read-only memory，rom）、随机存储记忆体（random access memory，ram）、快闪存储器（flash memory）、硬盘（hard disk drive，缩写：hdd）或固态硬盘（solid-state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
86.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。