[发明专利]一种自动确定单线电能传输系统最佳工作频率的方法

摘要

一种自动确定单线电能传输系统最佳工作频率的方法，属于电力工程领域。该方法根据发射特斯拉线圈次级LC并联等效电路，初步确定单线电能传输系统最佳工作频率所在频段，在该频段范围内，测量发射特斯拉线圈在不同频率下的输入阻抗模，根据测量结果，以得到输入阻抗模极小值为目标，逐步减小测量频段带宽，当带宽精度满足要求时，即可确定单线电能传输系统的最佳工作频率。系统工作条件变化时，在原有最佳工作频率附近重新测量发射特斯拉线圈的输入阻抗模，按照上述减小测量频段带宽的方法，即可确定偏移后的最佳工作频率。这种方法可以快速准确地确定单线电能传输系统的最佳工作频率。

主权项

一种自动确定单线电能传输系统最佳工作频率的方法，其特征在于，(1)初步确定最佳工作频率所在频段与测量步进值根据发射特斯拉线圈次级LC并联等效电路模型，由式(1)计算发射特斯拉线圈的谐振频率fr=12πLSCS---(1)]]>式中，LS为次级线圈等效电感，CS为发射特斯拉线圈顶端导体球的等效电容；利用fr初步确定系统最佳工作频率所在频段为其中，(2)缩小测量频段与测量步进值以确定最佳工作频率以得到输入阻抗模极小值为目标，测量系统在频段内不同频率下发射特斯拉线圈的输入阻抗模，初始测量步进值按照给定的步进值，测量发射特斯拉线圈的输入阻抗模，设三个连续测量频率fi‑1、fi、fi+1对应的输入阻抗模分别为|Zi‑1|、|Zi|、|Zi+1|，若三个输入阻抗模满足条件|Zi‑1|≥|Zi|≤|Zi+1|，则确定最佳工作频率所在频段为其中，新频段带宽为测量步进值减小为原来的即重复步骤(2)，得到最佳工作频率所在频段为继续减小步进值，直到测量精度满足设计要求，最终得到的频段为系统的最佳工作频率(3)判断最佳工作频率是否发生偏移，若偏移，自动确定新最佳工作频率周期性地测量发射特斯拉线圈输入阻抗模，测量周期若连续三次测量得到阻抗模的平均值相比之前偏差超过10％，说明系统最佳工作频率发生偏移，需要重新确定；初始频段的确定使用fop确定初始频段而非使用fr，初始测量频段为其中，测量步进值余下的计算方法与步骤(2)和步骤(3)相同。