【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气，更具体地，涉及一种多功能混合变压器励磁涌流抑制方法。
技术介绍
1、随着电力负载多样性和配电网规模的急剧扩大，现代电力电子技术与先进控制理论的飞速发展为解决配电网面临的巨大接入压力提供了全新的可能性。大容量电力电子变换设备已经演变成具备能量双向流动、变换、调控与管理的强大工具，综合经济和技术的角度结合电力电力变换设备和传统变压器形成的多功能混合变压器成为配电网应对复杂工况的一种新方向。同时，多功能混合变压器可看作电能路由器在配电网中的典型应用。
2、多功能混合变压器作为微电网连接配电网的重要桥梁，其内部调容变压器的保护也是重中之重，当谈及调容变压器保护问题的时候，励磁涌流是一个永恒的话题，例如变压器空载投入时，若不经限制，励磁涌流可能达到额定电流的6-8倍，持续时间长，并且电流中还有大量的非周期分量和二次谐波，多次合闸的励磁涌流将会对调容变压器的绕组机械强度产生重要影响，为了更好的保护多功能混合变压器，解决其的调容变压器空载投入和调容动作完成后电压恢复过程中出现的励磁涌流问题，需要一种多功能混合变压器适用的励磁涌流抑制方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种多功能混合变压器励磁涌流抑制方法。
2、本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：
3、本专利技术提供一种多功能混合变压器励磁涌流抑制方法：
4、所述多功能混合变压器包括调容变压器、串联变流器、并联变流器、储能电池、开关kg1和固态开关k
5、所述调容变压器的一次侧串联所述串联变流器，再通过所述开关kg1连接至中压配电网；其中，所述串联变流器的交流端口经耦合变压器与所述调容变压器的一次侧串联；
6、所述调容变压器的二次侧通过所述固态开关kg3与所述并联变流器的交流端口连接，所述并联变流器的交流端口与所述调容变压器的二次侧并联后经低压交流母线与用户侧负载相连；
7、所述储能电池接入所述串联变流器与所述并联变流器互相连接的直流侧；
8、该多功能混合变压器励磁涌流抑制方法包括：
9、在多功能混合变压器空载投入以及多功能混合变压器调容动作完成后电压恢复过程中，通过控制所述串联变流器切换，以及调节所述调容变压器的指令值，对所述调容变压器进行线性充磁；
10、还通过调节串联变流器定电压控制和主动电压补偿控制中指令值，从而得到线性变化的中压交流端口和近似线性变化的调容变压器电压。
11、基于上述，多功能混合变压器空载投入过程中的励磁涌流抑制方法为：
12、切换所述串联变流器为定电压控制策略，同时调节中压配电网侧电压参考指令值，将其中压配电网侧电压参考指令值乘以一个调节函数的结果再作为定电压控制策略的中压配电网电压输入，使所述多功能混合变压器的中压交流端口电压线性增长至与待接入配电网同步；
13、闭合所述开关kg1将所述多功能混合变压器并入配电网，同时切换所述串联变流器为主动电压补偿控制策略，将所述调容变压器电压指令值乘以一个调节函数的结果再作为主动电压补偿控制策略的调容变压器电压输入，以缓慢非线性和加速线性两段速率可控过程恢复所述调容变压器的电压，使所述调容变压器从任意剩磁状态以可控速率线性充磁至趋于稳态磁通；
14、实时检测调容变压器电压有效值，当越过额定有效值时，所述串联变流器退出主动电压补偿控制策略，切换至定电压控制策略，使所述调容变压器电压与中压配电网保持同步；至此，所述多功能混合变压器低压交流端口经固态开关kg3接入负载，直接进入正常工作状态，完成空载投入。
15、基于上述，多功能混合变压器调容动作完成后电压恢复过程中的励磁涌流抑制方法为：
16、所述调容变压器的调容动作完成后，调整所述串联变流器为主动电压补偿控制策略，将调容变压器电压指令值乘以一个调节函数的结果再作为主动电压补偿控制策略的调容变压器电压输入，以缓慢非线性和加速线性两段速率可控过程恢复所述调容变压器的电压，使调容变压器从任意剩磁状态以可控速率线性充磁至趋于稳态磁通；
17、实时检测调容变压器电压有效值，当越过额定有效值时，所述串联变流器退出主动电压补偿控制策略，切换至定电压控制策略，使调容变压器电压与中压配电网保持同步。
18、基于上述，中压配电网侧电压参考指令值乘以的调节函数的时域数学模型表达式为：
19、
20、其中，t1为所述多功能混合变压器中压交流端口开始恢复电压时间点，t2为所述多功能混合变压器中压交流端口恢复电压至稳态时间点，k1为恢复速率，a为稳态增益最大值。
21、基于上述，调容变压器电压指令值乘以的调节函数的时域数学模型表达式为：
22、
23、其中，t3为调容变压器开始恢复电压时间点，t4为调容变压器加速恢复电压时间点，t5为检测到调容变压器恢复电压至稳态时该控制方法退出时间，k2为第一段恢复电压速率，b为第二段加速恢复速率。
24、基于上述，所述多功能混合变压器调容动作包括：
25、步骤1：切换所述并联变流器为p、q控制策略，补偿负载功率，使所述调容变压器的二次侧输出的有功、无功功率及电流降为零；
26、步骤2：断开所述固态开关kg3，同时切换所述并联变流器为v、f控制策略，以支撑用户侧负载短暂孤岛运行；
27、步骤3：切换所述串联变流器为主动电压补偿控制策略，使所述调容变压器的一次侧电压降为零；
28、步骤4：当用户侧负载的负荷由小容量升为大容量时，将所述调容变压器的运行模式由运行模式2调整为运行模式1；
29、当用户侧负载的负荷由大容量降为小容量时，将所述调容变压器的运行模式由运行模式1调整为运行模式2；
30、运行模式1：所述调容变压器运行在dyn11大额定容量运行模式；
31、运行模式2：所述调容变压器运行在yyn0小额定容量运行模式；
32、其中，所述dyn11大额定容量运行模式和所述yyn0小额定容量运行模式的额定容量比为3：1；
33、步骤5：所述调容变压器的调容动作完成后，调整所述串联变流器的主动电压补偿控制策略，以恢复所述调容变压器的电压；
34、等待所述并联变流器调整补偿电压频率及相位后，闭合所述固态开关kg3进行并网；
35、步骤6：设置所述并联变流器为静态运行，用户侧负载的负荷恢复由配电网经所述调容变压器供电。
36、基于上述，所述并联变流器的p、q控制策略采用dq坐标下电压、电流双闭环控制方法补偿功率；
37、所述并联变流器的v、f控制策略采用dq坐标下电压、电流双闭环控制方法补偿电压。
38、基于上述，dq坐标下电压、电流双闭环控制方法为：
39、通过对采样电压、电流进行dq变换后，与功率参与解耦运算，得到电压参考值生成pwm信号，控制所述并联变流器输本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，多功能混合变压器空载投入过程中的励磁涌流抑制方法为：
3.根据权利要求1所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，多功能混合变压器调容动作完成后电压恢复过程中的励磁涌流抑制方法为：
4.根据权利要求2或3所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，中压配电网侧电压参考指令值乘以的调节函数的时域数学模型表达式为：
5.根据权利要求2或3所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，调容变压器电压指令值乘以的调节函数的时域数学模型表达式为：
6.根据权利要求3所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述多功能混合变压器调容动作包括：
7.根据权利要求6所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于：
9.根据权利要求2或3或6所述的多功能混合变压器励磁涌流
10.根据权利要求1所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于：所述多功能混合变压器还包括并联在所述串联变流器两侧，作为旁路开关的开关KG2；以及并联在所述固态开关KG3两侧，作为备用开关的开关KG4；
...【技术特征摘要】
1.一种多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，多功能混合变压器空载投入过程中的励磁涌流抑制方法为：
3.根据权利要求1所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，多功能混合变压器调容动作完成后电压恢复过程中的励磁涌流抑制方法为：
4.根据权利要求2或3所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，中压配电网侧电压参考指令值乘以的调节函数的时域数学模型表达式为：
5.根据权利要求2或3所述的多功能混合变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，调容变压器电压指令值乘以的调节函数的时域数学模型表达式为：
6.根据权利要求3所述的多功能混合变压器励磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖锦木，巫子健，尹昕，王要强，尹项根，刘陈，胡家玄，徐帅，王飞，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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