[发明专利]油气管道杂散电流治理方法及系统

权利要求书

1.一种油气管道杂散电流治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集管地电压U_D；

S2、判断k时刻的管地电压U_D(k)是否大于第一阈值T1，若是，则计算k时刻的第一扰动步长△d₁(k)；第一扰动步长△d₁(k)的计算公式为：

M为比例因子，△U_Dmax是管地电压变化最大值，

△U_Cmax是杂散电流治理装置输出电压变化最大值，△d_max是最大安全扰动步长；

判断所述k时刻的管地电压U_D(k)小于第二阈值T2，若是，则计算k时刻的第二扰动步长△d₂(k)；第二扰动步长△d₂(k)的计算公式为：

M为比例因子，△U_Dmax是管地电压变化最大值；

△U_Cmax是杂散电流治理装置输出电压变化最大值，△d_max是最大安全扰动步长；

若所述k时刻的管地电压U_D(k)介于第二阈值T2与第一阈值T1之间，则设置k时刻的第三扰动步长△d₃(k)＝0；

其中，所述第一阈值和所述第二阈值均小于0，且所述第一阈值的绝对值小于所述第二阈值的绝对值；

S3、根据k时刻的扰动步长，计算k时刻杂散电流治理装置的全桥四象限变换器的占空比信号；其中，所述杂散电流治理装置包括串联的双向反激变换器和全桥四象限变换器；所述杂散电流治理装置连接于油气管道和阳极之间；

S4、将所述占空比信号经过PWM调制，得到所述全桥四象限变换器的驱动信号，通过所述驱动信号改变所述全桥四象限变换器的输出电压；

S5、重复S1～S4，直至所述管地电压介于第二阈值与第一阈值之间。

2.根据权利要求1所述的油气管道杂散电流治理方法，其特征在于，M＝0.1。

3.根据权利要求1或2所述的油气管道杂散电流治理方法，其特征在于，步骤S3中，占空比信号D(k)的具体计算过程包括：

当管地电压U_D(k)大于第一阈值T1时，

若U_D(k)-U_D(k-1)0，则D(k)＝D(k-1)+△d₁(k)；

若U_D(k)-U_D(k-1)0，则D(k)＝D(k-1)-△d₁(k)；

若U_D(k)-U_D(k-1)＝0，则D(k)＝D(k-1)；

当管地电压U_D(k)小于第二阈值T2时，

若U_D(k)-U_D(k-1)0，则D(k)＝D(k-1)-△d₂(k)；

若U_D(k)-U_D(k-1)0，则D(k)＝D(k-1)+△d₂(k)；

若U_D(k)-U_D(k-1)＝0，则D(k)＝D(k-1)；

当管地电压U_D(k)介于第二阈值T2与第一阈值T1之间时，D(k)＝0。

4.根据权利要求1或2所述的油气管道杂散电流治理方法，其特征在于，T1＝-0.85；T2＝-1.2。

5.一种油气管道杂散电流治理系统，其特征在于，包括多个杂散电流治理装置；所述杂散电流治理装置包括串联的双向反激变换器和全桥四象限变换器；所述杂散电流治理装置连接于油气管道和阳极之间；每个所述杂散电流治理装置与一个控制器连接，或者所有杂散电流治理装置均与一控制器连接；所述控制器被配置为用于实现权利要求1～4之一所述方法的步骤。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述杂散电流治理装置数量为2个。