【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合闸控制，尤其涉及一种基于变压器剩磁测算的选相合闸方法。
技术介绍
1、特高压大型充油设备具有电压等级高、设备容量大、绝缘结构复杂、充油量大等突出特点，一旦内部出现贯穿性高能放电故障，其短路电流和故障能量水平均会明显高于常规等级设备。其中，变压器的励磁涌流现象是在变压器空载合闸或外部故障切除后重新投入运行时，由于有剩磁存在以及电压的突然变化，使铁芯的磁场急剧增强，快速的磁场变化会推动铁芯向饱和而产生的瞬时电流现象，励磁涌流现象会对电力系统的运行和保护装置的误动产生重要影响，如引发继电保护装置误动作、导致变压器的投入失败，还可能引发电网的局部或大面积停电；同时励磁涌流中大量的谐波成分会干扰电能的正常传输，降低电力的输送效率和质量。
2、因此需要用科学手段对剩磁进行测算进而选取合适的选相合闸时间，而现有技术中，常规的变压器在空载合闸时，抑制励磁涌流的策略通常依赖于剩磁的精准测量，进而确定合闸时刻，使预感应磁通与剩磁相抵消，从而减小涌流但剩磁测算的精度面临以下几个问题：①对于变压器整机使用传感器等进行外部测量时，既会受到铁芯漏磁的影响也难以准确的测到其一次侧铁芯内部微小的磁通变化。②采用外部消磁等方法的测量时，难以确保测量过程对剩磁无影响。③测量后受温度、电磁干扰、机械振动等干扰，难以保证剩磁长时间不改变。基于以上原因会导致测算的剩磁不够准确，进而无法有效控制和减少励磁涌流的不良影响。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，以克服
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，具体步骤包括：
4、s1：对空载变压器合闸等效电路中特高压换流变压器的总磁通进行拆解，得到剩余磁通；
5、s2：将所述剩余磁通等效为带有初始磁通量的等效电感即剩磁电感，得到剩磁测算试验等效电路；
6、s3：基于剩磁测算试验等效电路建立电压回路方程和电流回路方程；
7、s4：设定剩磁测算试验等效电路的冲激电压源电压幅值并测量得到电流幅值，以求解电压回路方程和电流回路方程形成的联立方程组，得到所述剩磁电感的值和剩磁电感上能量等效的电压值；
8、s5：将求解的剩磁电感的值和剩磁电感上能量等效的电压值代入剩磁测算试验等效电路，得到变压器空载合闸的线路电流表达式；
9、s6：在每次合闸前，基于变压器空载合闸的线路电流表达式确定最优的合闸时刻以抑制励磁涌流。
10、进一步地，s3中，基于剩磁测算试验等效电路建立的电压回路方程和电流回路方程分别表示为：
11、
12、式中，r1、l1分别为变压器原边绕组的漏电阻和漏电感；rm为励磁回路的等效电阻，lr为等效的剩磁电感；u为冲激电源电压幅值；i为变压器一次侧电流，ir为流经剩磁电感的电流，u0为剩磁电感上能量等效的电压值。
13、进一步地，s4中，电压回路方程和电流回路方程形成的联立方程组表示为：
14、
15、其中：
16、
17、式中，△i为测量的一次侧电流幅值，△t为冲激电源作用的时间；
18、改变冲激电源的方向，以得到△i+和△i-，二者分别为冲激电源正反方向对应的一次侧电流幅值；
19、将△i+和△i-分别带入公式(3)，并求解联立方程组，得到剩磁电感lr的值和剩磁电感上能量等效的电压u0的值。
20、进一步地，s5中，将求解的剩磁电感的值和剩磁电感上能量等效的电压值代入剩磁测算试验等效电路，得到变压器空载合闸的线路电流表达式为：
21、
22、式中，r1、l1分别为变压器原边绕组的漏电阻和漏电感；rs、ls分别为系统等效电阻和等效电感；rm为励磁回路的等效电阻；α为合闸相角；ω为系统电压角频率；s为选相合闸的时间。
23、进一步地，s1中，对空载变压器合闸等效电路中变压器的总磁通进行拆解，得到剩余磁通，表示为：
24、φ＝φσ+φr
25、式中，φσ和φr分别为漏磁通和剩余磁通。
26、有益效果：本专利技术将空载变压器合闸等效电路中特高压换流变压器的总磁通拆解成漏磁通和剩余磁通，将所述剩余磁通等效为带有初始磁通量的等效电感即剩磁电感，得到剩磁测算试验等效电路，基于剩磁测算试验等效电路最终得到变压器空载合闸的线路电流表达式，从而在合闸前确定合适的合闸时间，本方法适用于特高压换流变压器，可以在合闸前准确测算变压器剩磁情况之后进行选相合闸，从而抑制励磁涌流。
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1.一种基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，其特征在于，S3中，基于剩磁测算试验等效电路建立的电压回路方程和电流回路方程分别表示为：
3.根据权利要求2所述的基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，其特征在于，S4中，电压回路方程和电流回路方程形成的联立方程组表示为：
4.根据权利要求3所述的基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，其特征在于，S5中，将求解的剩磁电感的值和剩磁电感上能量等效的电压值代入剩磁测算试验等效电路，得到变压器空载合闸的线路电流表达式为：
5.根据权利要求4所述的基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，其特征在于，S1中，对空载变压器合闸等效电路中变压器的总磁通进行拆解，得到剩余磁通，表示为：
【技术特征摘要】
1.一种基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，其特征在于，s3中，基于剩磁测算试验等效电路建立的电压回路方程和电流回路方程分别表示为：
3.根据权利要求2所述的基于变压器剩磁测算的选相合闸方法，其特征在于，s4中，电压回路方程和电流回路方程形成的联立方程组表示为：...
【专利技术属性】
技术研发人员：董恩源，徐天洋，王永兴，张立岩，王泉懿，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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