基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法
专利汇可以提供基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于光伏电源 支撑 的电 力 电子 变压器 故障穿越方法，当判断重合闸发生时， 断路器 ks跳闸后，则分如下情况进行控制：当PPV(0)≥Pload(0)时，高压侧 电压 将逐渐抬升，低压侧电压仍能维持稳定， 开关 k1、k2、k3保持闭合状态，因此光伏电源响应后，需要通过负载消耗高压侧电容多余的 能量 ；当PPV(0) 电流 ，达到冲击电流抑制的目的。，下面是基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法专利的具体信息内容。
1.基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
第一步，通过电压互感器实时采集交流负载输入电压uAD、直流负载输入电压uDC、光伏电源输入电压uPV，通过电流互感器实时采集交流负载输入电流iAD、直流负载输入电流iDC、光伏电源输入电流iPV，求解在重合闸前的负载初始消耗功率Pload(0)，光伏电源初始输出功率PPV(0)；
第二步，通过监测固态变压器SST在投运过程中，三相输入电压是否均为零电压即可判断重合闸是否发生；
第三步，当判断重合闸发生时，断路器ks跳闸后，则分如下情况进行控制：
当PPV(0)≥Pload(0)时，高压侧电压将逐渐抬升，低压侧电压仍能维持稳定，开关k1、k2、k3保持闭合状态，因此光伏电源响应后，需要通过负载消耗高压侧电容多余的能量；
在光伏电源响应时间t1后，光伏电源调整功率为：
其中，n为SST输入级级联H桥链节模块的数量，CH为高压侧电容容值为，μ为SST中间级功率传输效率，vH-ref为高压直流电压参考值；t1为光伏电源响应时间，t2为重新合闸时间，ts为重合闸时间间隔；v′H(t2)为在重合闸时的高压直流电压；
当PPV(0)
2.根据权利要求1所述基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，所述求解在重合闸前的负载初始消耗功率Pload(0)过程为：
其中，PAC-load(0)为交流负载初始输入功率，PDC-load(0)为直流负载初始输入功率。
3.根据权利要求1所述基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，所述求解光伏电源初始输出功率PPV(0)过程为：
PPV(0)＝upv×ipv。
4.根据权利要求1所述基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法，其特征在于，所述光伏电源调整功率确定过程为：
为保证低压直流侧电压稳定，须在低压直流侧电压跌落之前，即高压直流侧电压跌落至0之前，进行功率补偿，这段时间记为t0，则有：
式中
PO(0)＝Pload(0)-PPV(0) (2)
其中，PO为SST输出功率；
在高压直流母线跌落至0之前进行控制；
(1)当重合闸发生时，若PPV(0)≥Pload(0)，则
由于SST与电网断开，在光伏电源响应时间t1内，溢出的能量将存储在高压直流侧电容上，导致高压直流侧电压的上升，此时有：
其中，a,b,c为三相电网各相，j＝a,b,c无实际含义，v(a,b,c)Hi表示a,b,c相第i级整流器的高压侧直流电压，v(a,b,c)Hi(t1)表示在t1时刻a,b,c相第i级整流器的高压侧直流电压；
在t1时刻，光伏电源减小功率输出，使其小于负载功率，适当消耗高压直流侧电容上的能量，则
式中
由(3)(4)式可得，在t1时刻，光伏电源调整功率输出为：
(2)当重合闸发生时，若PPV(0)
由(3)(4)式可得，在t1时刻，光伏电源调整功率输出为：
冲击电流的大小与合闸时刻高压直流侧电压的大小相关，为保证架空线路在合闸时，SST产生的冲击电流不会导致断路器误动作，因此要保证冲击电流小于1.2～1.3倍的额定电流，即
|id-max|＜k|idN|,k∈[1.2,1.3] (11)
其中，id-max为冲击电流最大值，k为一个冲击电流允许值和额定电流值之间的比例系数，idN为额定电流值；
进一步的，求解冲击电流最大值id-max；
输入级级联H桥状态方程可以表示为：
式中，e(a,b,c)表示网侧相电压，i(a,b,c)表示网侧相电流，u(a,b,c)N表示交流侧电压，uNO表示中性点对地电压；S(a,b,c)i，i(a,b,c)Hi分别表示a/b/c相第i级整流器的开关函数和输出电流；L表示网侧滤波电感，R为网侧电阻值；
当电网电压平衡且三相SST系统稳定时，有uNO＝0，为了简化控制系统设计，将PWM整流器在abc三相静止坐标系中的基波正弦量转化成d-q同步旋转坐标系中的直流量进行分析：
式中：ed，eq分别为电网电动势的d，q轴分量；id，iq分别为交流侧电流的d，q轴分量；ud，uq分别为交流侧电压的d，q轴分量；ω为电网电压角频率；
输入级还采用带有前馈解耦的PI调节器作为电压外环和电流内环的控制器，其对应的解耦控制方程为：
其中，id*，iq*分别为交流侧电流的d，q轴的参考值；vHsum为三相各级高压直流电压之和；
KvP、KvI分别为输入级电压外环比例系数和积分系数；KiP、KiI分别为输入级电流内环比例系数和积分系数；1/s表示表示频域中的积分运算；
将式(14)代入(13)可得：
由(15)实现电流id和iq的解耦控制；同时id的变化率为：
重合闸发生时，直流母线电容能量缺失导致在合闸时直流母线电压给定期望值3nvH-ref与反馈电压vHsum存在偏差，经过式(14)中第一个公式，即电压外环PI调节器的比例积分，得到一个较大的d轴电流给定值id*，再经过式(16)使d轴电流变化率大，出现冲击电流；直至id超过id*，并使得ud＝ed－Rid+wLid停止增长，即id的变化率为0时，达到最大值；
由于冲击电流产生时间非常短，忽略积分过程产生的积分量，则当式(16)等于0时，可求得冲击电流最大值为：
由式(17)可以看出，高压直流侧电压实际值越接近参考值，冲击电流越小；
将式(11)代入式(17)可得
根据式(6)、(10)和(18)，且各级高压侧电压相等，在冲击电流达到要求时，即|id-max|≤|kidN|，光伏电源补偿功率为：
基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
输入级额定电压/V 380
滤波电感/mH 2
每相模块级联数 3
高压直流侧电容/uF 500
低压直流侧电容/uF 4000
高压直流侧电压/V 150
隔离级各级高频变压变比 1.6～1.7
隔离级各级高频变压等效漏感/μH 40～60
低压直流侧电压/V 90
低压直流侧安全电压/V 700
隔离级各级传输效率为μ 0.92～0.94
负载功率/kV·A 0～6
光伏电源功率/kV·A 0～4
光伏电源响应时间/s 0.1
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种电网设备数据采集工具 | 2020-05-11 | 876 |
| 一种10kV真空断路器的分布式监测系统及监测方法 | 2020-05-12 | 177 |
| 具有可更换头部的电流互感器 | 2020-05-12 | 789 |
| 一种用于光纤光栅电流传感器的高频电流解调装置 | 2020-05-13 | 559 |
| 电动汽车充电设备谐波电流控制方法 | 2020-05-14 | 935 |
| 一种高铁牵引供电调度仿真培训系统 | 2020-05-14 | 722 |
| 一种基于双端平衡因子的XLPE电缆绝缘寿命估算方法 | 2020-05-08 | 586 |
| 一种纯光纤电子式电流互感器故障辨识方法、系统及介质 | 2020-05-11 | 978 |
| 一种烟道止回阀的自适应编码方法 | 2020-05-11 | 914 |
| 双悬臂梁差动式光纤光栅电流互感器 | 2020-05-13 | 359 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
