一種複合開關投入感性負載控制參數的設計方法
2023-07-29 07:40:06
一種複合開關投入感性負載控制參數的設計方法
【專利摘要】本發明提供一種複合開關投入感性負載控制參數的設計方法，所述控制參數包括初始兩相觸發角和第三相觸發角；包括以下步驟：計算初始兩相晶閘管觸發角；計算第三相晶閘管觸發角；閉合三相真空斷路器，並關斷ABC三相晶閘管。本發明提供的複合開關投入感性負載控制參數的設計方法，以將晶閘管與真空斷路器並聯構成的複合開關為手段，實現對變壓器以及感應電機負載的快速投入控制，從而在快速投入感性負載時達到抑制衝擊電流的目的。
【專利說明】一種複合開關投入感性負載控制參數的設計方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種設計方法，具體涉及一種複合開關投入感性負載控制參數的設計 方法。
【背景技術】
[0002] 輸電線路、變壓器和感應電機是電力系統輸配電領域的重要組件。為了提高電力 系統供電的可靠性，輸電線路的繼電保護裝置通常配置單相一次重合閘或三相一次重合閘 功能，以此來避免電力系統輸電線路由於瞬時故障而導致繼電保護裝置跳閘所帶來的電力 中斷。電力變壓器和感應電機負載均隸屬於電機範疇，二者之間的區別在於電力變壓器負 載屬於靜止電機，感應電機負載具有旋轉屬性；他們的共性在於都具有相似的電磁轉換特 性。因而無論是冷投入或重投入此類負載時，都會涉及衝擊電流和過電壓問題。正是基於上 述基本原理，變壓器和感應電機負載通常不配置重合閘功能，從而可知，對於不配置重合閘 功能的變壓器和感應電機負載來說，當其發生瞬時故障時，會導致電力中斷周期大大增加。
[0003] -般情況下，真空斷路器是電力系統輸配電領域自動控制的執行機構。電力系統 的分析與控制方法與策略最終實現結果與真空斷路器息息相關。由於真空斷路器動作時間 較長而且其動作時間具有較大的離散性，所以無法利用真空斷路器對各種屬性負載進行精 確控制。
[0004] 隨著電力電子技術的發展，給電力系統的分析與控制帶來了革命性的發展。電力 電子技術在高壓直流輸電系統、無功補償系統以及感應電機負載拖動與控制等領域得到了 廣泛的理論與實際工程應用。高壓電力電子器件在承載大電流負載時，電力電子器件損耗 較大，必須配套水冷系統，從而導致系統複雜技術經濟性不高，適用於特殊的應用領域。
【發明內容】
[0005] 為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種複合開關投入感性負載控制參數 的設計方法，以將晶閘管與真空斷路器並聯構成的複合開關為手段，實現對變壓器以及感 應電機負載的快速投入控制，從而在快速投入感性負載時達到抑制衝擊電流的目的。
[0006] 為了實現上述發明目的，本發明採取如下技術方案：
[0007] 本發明提供一種複合開關投入感性負載控制參數的設計方法，所述控制參數包括 初始兩相觸發角和第三相觸發角；所述方法包括以下步驟：
[0008] 步驟1 :計算初始兩相晶閘管觸發角；
[0009] 步驟2 :計算第三相晶閘管觸發角；
[0010] 步驟3 :閉合三相真空斷路器，並關斷ABC三相晶閘管。
[0011] 所述步驟1中，兩相晶閘管投入的約束條件表示為：
[0012]
【權利要求】
1. 一種複合開關投入感性負載控制參數的設計方法，其特徵在於：所述控制參數包括 初始兩相觸發角和第三相觸發角；所述方法包括以下步驟： 步驟1:計算初始兩相晶閘管觸發角； 步驟2 :計算第三相晶閘管觸發角； 步驟3 :閉合三相真空斷路器，並關斷ABC三相晶閘管。
2. 根據權利要求1所述的複合開關投入感性負載控制參數的設計方法，其特徵在於： 所述步驟1中，兩相晶閘管投入的約束條件表示為：
其中，ia、ib和i。分別為BC兩相晶閘管導通時的A、B、C相電流，Ube為BC兩相的線電 壓，Uni為BC兩相晶閘管導通線電壓，O1為交流電源角頻率，為初始兩相晶閘管觸發角； 利用上述約束條件以及感應電機電磁瞬態動態分析基本原理得到兩相晶閘管導通時 的定子電流空間向量&(0，有：
其中，為轉子角頻率，CO2為衰減交流分量角頻率；Rs為定子電阻；
且有
S，T；為轉子穩態時間常數，T's為定子瞬態時間常數；eP22和 均為以感應電機參數為函數所表達的角度，且
;夂/?:,、夂&和夂/?均為感應電機參數所表 達的係數，且
aC1為初始兩相觸 發角，於是：
其中，中間量
，T' 3為定子瞬態時間常數，T為衰減交流 分量周期，且
°
3. 根據權利要求2所述的複合開關投入感性負載控制參數的設計方法，其特徵在於： 所述步驟2中，三相晶閘管導通時的定子電流空間向量用（'(〇表示，有：
其中，Mm為定轉子互感，七為定子電流空間向量初值，L為轉子電流空間向量初值，ai為第三相晶閘管觸發角；
根據上式可得第三相晶閘管觸發角a1
【文檔編號】H02H7/08GK104242224SQ201410422755
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】李衛國, 荊平, 趙東元, 李豔軍 申請人:國家電網公司, 國網智能電網研究院