一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 213275797 U(45)授权公告日 2021.05.25

(21)申请号 202022052270.0(22)申请日 2020.09.17

(73)专利权人 青岛海洋电气设备检测有限公司

地址 266000 山东省青岛市即墨区齐云山

一路118号(72)发明人 张长春　陈剑　王广大　赵尚　

吴凯　赵伟　(74)专利代理机构 北京天奇智新知识产权代理

有限公司 11340

代理人 陈岚崴(51)Int.Cl.

G01R 31/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

CN 213275797 U(54)实用新型名称

一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统(57)摘要

本实用新型涉及一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统，其包括10kV母排、变压器、SVG、SVC、低电压穿越装置、大功率负载，以及电压互感器、电流互感器、断路器和隔离开关；所述变压器包括有载调压变压器T1和试验变压器T2～T4；所述SVG、SVC、低电压穿越装置、大功率负载接入所述10kV母排；所述10kV母排分别经电流互感器试经验变压器T2～T4接入实验区；所述电压互感器分别接入母排和试经验变压器T2～T4下游端。本柔性交流输电系统FACTS装置测试系统项目可以进行多个电压等级的试验，满足了试验电源的多样性需求，不仅可以对成套装置进行试验，而且还可以对不同类型无功补偿类设备的核心元件进行试验。

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权　利　要　求　书

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1.一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统，其特征是：所述系统包括10kV母排、变压器、SVG、SVC、低电压穿越装置、大功率负载，以及电压互感器、电流互感器、断路器和隔离开关；所述变压器包括有载调压变压器T1和试验变压器T2～T4，

所述有载调压变压器T1的输入端经隔离开关CK1和断路器CB1连接进线电源，有载调压变压器T1的输出端经断路器CB2、电流互感器和隔离开关CK2接入所述10kV母排；所述SVG经电流互感器和断路器CB3接入所述10kV母排；所述SVC经电流互感器和断路器CB4接入所述10kV母排；所述低电压穿越装置和大功率负载经电流互感器接入所述10kV母排；

所述10kV母排经断路器CB13、电流互感器、隔离开关CK10接入实验区；所述10kV母排经断路器CB10、电流互感器、试经验变压器T2、断路器CB30、隔离开关CK30接入实验区；所述10kV母排经断路器CB13、电流互感器、试经验变压器T3、断路器CB14、隔离开关CK21接入实验区；所述10kV母排经断路器CB12、电流互感器、试经验变压器T4、断路器CB14、隔离开关CK15接入实验区，各接入端为实验区的被试装置提供试验电压；

所述电压互感器PT1和PT2分别接入所述10kV母排上所述低电压穿越装置上游端和大功率负载下游端，所述电压互感器PT3接入试经验变压器T2下游端，所述电压互感器PT4接入试经验变压器T4下游端，所述电压互感器PT5接入试经验变压器T3下游端。

2.根据权利要求1所述的柔性交流输电系统FACTS装置测试系统，其特征是：所述有载调压变压器T1的电压调节范围为0.7p.u.～1.3p.u.；所述调压变压器T1为三相干式可调变压器，调压变压器T1的变比为10kV/10kV；所述试经验变压器T2为三相干式可调变压器，试经验变压器T2的变比为10kV/35kV；所述试经验变压器T3为单向干式可调变压器，试经验变压器T3的变比为10kV/27.5kV；所述试经验变压器T4为三相干式变压器，试经验变压器T4的变比为10kV/3kV、10kV/6kV。

3.根据权利要求2所述的柔性交流输电系统FACTS装置测试系统，其特征是：所述SVC包括TCR支路和FC支路；所述TCR支路中电抗器为多抽头组合。

4.根据权利要求1至3任一项所述的柔性交流输电系统FACTS装置测试系统，其特征是：所述10kV母排上接有低压链节实验回路，所述低压链节实验回路自10kV母排经断路器CB9、电流互感器、隔离开关CK9、试经验变压器T6、断路器CB40接入低电压链节实验平台，为小功率被试装置提供试验电压。

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一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统

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技术领域

[0001]本实用新型涉及柔性交流输电装置测试领域，具体涉及一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统。

背景技术

[0002]我国工业水平不断提高，其必然结果是用电企业的激增。电力系统中，电力传输的功率，包括有功功率和无功功率两种，如果能够减少电网中的无功功率的传输，那么将能够节约巨大的能源，给用电企业节约资金。无功补偿在交流电网中有着稳定电压、降低能耗、

SVG等装置减少电费、提高利用率、降低损耗等重要意义。在交流电网中我国通常使用SVC、

进行无功补偿，装置的性能对补偿的能力有着重要影响，间接决定了交流电网的电能质量。

用电产业具有重要意义。因此设计一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统对输电、

实用新型内容

[0003]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够对无功补偿设备进行一站式检测的柔性交流输电系统FACTS装置测试系统。

[0004]本柔性交流输电系统FACTS装置测试系统包括10kV母排、变压器、SVG、 SVC、低电压穿越装置、大功率负载，以及电压互感器、电流互感器、断路器和隔离开关；所述变压器包括有载调压变压器T1和试验变压器T2～T4，所述有载调压变压器T1的输入端经隔离开关CK1和断路器CB1连接进线电源，有载调压变压器T1的输出端经断路器CB2、电流互感器和隔离开关CK2接入所述 10kV母排；所述SVG经电流互感器和断路器CB3接入所述10kV母排；所述 SVC经电流互感器和断路器CB4接入所述10kV母排；所述低电压穿越装置和大功率负载经电流互感器接入所述10kV母排；所述10kV母排经断路器CB13、电流互感器、隔离开关CK10接入实验区；所述10kV母排经断路器CB10、电流互感器、试经验变压器T2、断路器CB30、隔离开关CK30接入实验区；所述 10kV母排经断路器CB13、电流互感器、试经验变压器T3、断路器CB14、隔离开关CK21接入实验区；所述10kV母排经断路器CB12、电流互感器、试经验变压器T4、断路器CB14、隔离开关CK15接入实验区，各接入端为实验区的被试装置提供试验电压；所述电压互感器PT1和PT2分别接入所述10kV母排上所述低电压穿越装置上游端和大功率负载下游端，所述电压互感器PT3接入试经验变压器T2下游端，所述电压互感器PT4接入试经验变压器T4下游端，所述电压互感器PT5接入试经验变压器T3下游端。如此设计，试验系统外接 10kV进线电源，经T1转为电源平台的10kV供电主线母排；经T2、T3、T4变压器分别转化为三相35kV、单相27.5kV、三相3/6kV交流电源，通过CK10、 CK15、CK30、CK21、CB40为对应被试产品提供电压；三相回路中，10kVSVG 与SVC可以共同为被试成套被试装置提供无功源和谐波源，互为备用，被试品根据无功源或谐波源的变化进行工作，或陪试设备根据被试设备进行补偿工作，保证电网安全运行，PT1、PT2同时监测低电压穿越装置前后电压变化，保证线路电压安全，PT3、PT4可以监测不同电压等级下电压的变化情况，PT5作为单相回路的电压测量工具；CK14断开后，可以通过低电压穿越装置对单相和三相被试品进行低电压穿

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越试验，大功率阻性负载可以为功率因数控制功能试验提供有功功率。[0005]具体的，所述有载调压变压器T1的电压调节范围为0.7p.u.～1.3p.u.；所述调压变压器T1为三相干式可调变压器，调压变压器T1的变比为10kV/10kV；所述试经验变压器T2为三相干式可调变压器，试经验变压器T2的变比为10kV/35 kV；所述试经验变压器T3为单向干式可调变压器，试经验变压器T3的变比为 10kV/27.5kV；所述试经验变压器T4为三相干式变压器，试经验变压器T4的变比为10kV/3kV、10kV/6kV。如此设计，T1变压器为适应电网电压的波动设置为有载调压变压器，为线路提供10kV电源，电压调节范围为0.7p.u.～1.3p.u. 可调，同时可以验证被试品的电压适应性能力；T2、T4变压器为不同电压等级的被试品提供相应的电压等级，变压器通过星形连接可以避免原边与副边产生大幅度的电压相位差。

[0006]具体的，所述SVC包括TCR支路和FC支路；所述TCR支路中电抗器为多抽头组合。如此设计，TCR支路中电抗器为多抽头组合模式，可以选择多种不同的感抗值，各组合电抗值可以同时进行工作，为反并联晶闸管试验提供试验便利；FC支路中通过电容器与电抗器的组合投入在提供容性无功功率的同时还可以抑制电力电子设备产生的谐波，完善试验效果，FC支路在不作为SVC 的组成部分时，关合CK52、CK62、CK72、CK82时还可作为TSC的调节电容器，为TSC试验提供试验便利。[0007]具体的，所述10kV母排上接有低压链节实验回路，所述低压链节实验回路自10kV母排经断路器CB9、电流互感器、隔离开关CK9、试经验变压器T6、断路器CB40接入低电压链节实验平台，为小功率被试装置提供试验电压。T6 变压器为10kV/0.4kV，下接低电压链节实验平台，可进行功率模块链节的小功率试验。

[0008]本实用新型一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统项目覆盖面广、试验能力强，其使用10kV电网作为主电源，可以进行多个电压等级的试验，满足了试验电源的多样性需求，不仅可以对成套装置进行试验，而且还可以对不同类型无功补偿类设备的核心元件进行试验。

附图说明

[0009]下面结合附图对本实用新型一种柔性交流输电系统FACTS装置测试系统作进一步说明：

[0010]图1是本柔性交流输电系统FACTS装置测试系统的电路原理图。

具体实施方式

[0011]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0012]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、

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以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。[0013]实施方式1：如图1所示，本柔性交流输电系统FACTS装置测试系统包括 10kV母排、变压器、SVG、SVC、低电压穿越装置、大功率负载，以及电压互感器、电流互感器、断路器和隔离开关；所述变压器包括有载调压变压器T1和试验变压器T2～T4，所述有载调压变压器T1的输入端经隔离开关CK1和断路器CB1连接进线电源，有载调压变压器T1的输出端经断路器CB2、电流互感器和隔离开关CK2接入所述10kV母排；所述SVG经电流互感器和断路器CB3 接入所述10kV母排；所述SVC经电流互感器和断路器CB4接入所述10kV母排；所述低电压穿越装置和大功率负载经电流互感器接入所述10kV母排；所述 10kV母排经断路器CB13、电流互感器、隔离开关CK10接入实验区；所述10kV 母排经断路器CB10、电流互感器、试经验变压器T2、断路器CB30、隔离开关 CK30接入实验区；所述10kV母排经断路器CB13、电流互感器、试经验变压器T3、断路器CB14、隔离开关CK21接入实验区；所述10kV母排经断路器 CB12、电流互感器、试经验变压器T4、断路器CB14、隔离开关CK15接入实验区，各接入端为实验区的被试装置提供试验电压；所述电压互感器PT1和PT2 分别接入所述10kV母排上所述低电压穿越装置上游端和大功率负载下游端，所述电压互感器PT3接入试经验变压器T2下游端，所述电压互感器PT4接入试经验变压器T4下游端，所述电压互感器PT5接入试经验变压器T3下游端。试验系统外接10kV进线电源，经T1转为电源平台的10kV供电主线母排。经T2、 T3、T4变压器分别转化为三相35kV、单相27.5kV、三相3/6kV交流电源，通过CK10、CK15、CK30、CK21、CB40为对应被试产品提供电压；三相回路中， 10kVSVG与SVC可以共同为被试成套被试装置提供无功源和谐波源，互为备用，被试品根据无功源或谐波源的变化进行工作，或陪试设备根据被试设备进行补偿工作，保证电网安全运行，PT1、PT2同时监测低电压穿越装置前后电压变化，保证线路电压安全，PT3、PT4可以监测不同电压等级下电压的变化情况， PT5作为单相回路的电压测量工具；CK14断开后，可以通过低电压穿越装置对单相和三相被试品进行低电压穿越试验，大功率阻性负载可以为功率因数控制功能试验提供有功功率。[0014]所述有载调压变压器T1的电压调节范围为0.7p.u.～1.3p.u.；所述调压变压器 T1为三相干式可调变压器，调压变压器T1的变比为10kV/10kV；所述试经验变压器T2为三相干式可调变压器，试经验变压器T2的变比为10kV/35kV；所述试经验变压器T3为单向干式可调变压器，试经验变压器T3的变比为 10kV/27.5kV；所述试经验变压器T4为三相干式变压器，试经验变压器T4的变比为10kV/3kV、10kV/6kV。T1变压器为适应电网电压的波动设置为有载调压变压器，为线路提供10kV电源，电压调节范围为0.7p.u.～1.3p.u.可调，同时可以验证被试品的电压适应性能力；T2、T4变压器为不同电压等级的被试品提供相应的电压等级，变压器通过星形连接可以避免原边与副边产生大幅度的电压相位差。[0015]所述SVC包括TCR支路和FC支路；所述TCR支路中电抗器为多抽头组合。TCR支路中电抗器为多抽头组合模式，可以选择多种不同的感抗值，各组合电抗值可以同时进行工作，为反并联晶闸管试验提供试验便利；FC支路中通过电容器与电抗器的组合投入在提供容性无功功率的同时还可以抑制电力电子设备产生的谐波，完善试验效果，FC支路在不作为SVC的组成部分时，关合 CK52、CK62、CK72、CK82时还可作为TSC的调节电容器，为TSC试验提供试验便利。

[0016]实施方式2：所述10kV母排上接有低压链节实验回路，所述低压链节实验回路自10kV母排经断路器CB9、电流互感器、隔离开关CK9、试经验变压器 T6、断路器CB40接入低电

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压链节实验平台，为小功率被试装置提供试验电压。 T6变压器为10kV/0.4kV，下接低电压链节实验平台，可进行功率模块链节的小功率试验。其余结构和连接关系如实施方式1所述，不再重复描述。

[0017]本柔性交流输电系统FACTS装置测试系统项目覆盖面广、试验能力强，其使用10kV电网作为主电源，可以进行多个电压等级的试验，满足了试验电源的多样性需求，不仅可以对成套装置进行试验，而且还可以对不同类型无功补偿类设备的核心元件进行试验。[0018]以上描述显示了本实用新型的主要特征、基本原理，以及本实用新型的优点。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施方式或者实施例的细节，且在不背离本实用新型的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此应将上述实施方式或者实施例看作示范性的，且非限制性的。本实用新型的范围由所附权利要求而非上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0019]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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说　明　书　附　图

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图1

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