[发明专利]微电网与配电网间串联补偿变压器直流偏磁抑制方法

摘要

本发明属于交直流混合微电网与配电网技术领域，具体为微电网与配电网间串联补偿变压器直流偏磁抑制方法，解决了交直流微电网与配电网间，由于串联环节电压的快速输出导致的串联补偿变压器直流偏磁问题，该方法首先实时采集配电网电压幅值，然后判断是否发生电压跌落，是则记录α和电压跌落深度，然后计算得到补偿电压首半周期幅值及输出补偿电压，直到电压跌落消失。本发明实现了在电网单相电压跌落和三相电压跌落两种故障情形下串联补偿变压器直流偏磁的抑制，保证了串联环节的正常运行，有效保障了交流母线所挂负载的正常运行以及电力电子器件的安全，提高了交直流HMG对配电网电压跌落的故障穿越能力同时提高了交流母线的供电质量。

主权项

1.微电网与配电网间串联补偿变压器直流偏磁抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：实时检测并采集配电网侧三相电压，根据三相电压实时记录配电网侧三相电压幅值；S2：判断配电网侧三相电压幅值是否发生跌落，若没有发生跌落，则串联环节处于待机状态；若配电网侧三相电压幅值发生了跌落，则串联环节处于补偿状态，进一步判断配电网侧是否发生单相电压跌落，若为单相电压跌落，则记录投入角α的值以及电压跌落深度，所述投入角α为单相电压跌落瞬间的相角；若为三相电压跌落，则分别记录三相电压的投入角α_A、α_B、α_C的值与电压跌落深度，然后比较三相电压的投入角α_A、α_B、α_C的值，取最接近0的三相电压的投入角为投入角α的值；S3：根据投入角α的大小，计算串联环节输出的补偿电压首半周期幅值确定串联补偿变压器的输出补偿电压幅值：(1)当0＜α＜π时，串联补偿变压器磁链表达式为式中为抑制直流偏磁现象的出现，需保证：φ_SCT＝‑φ_max          (5)式中为所选串联补偿变压器的稳态磁通最大值；由式(5)即能求得当0＜α＜π时的值；则串联环节在时间区间内输出补偿电压幅值为U_m，在时间区间内输出补偿电压幅值为在时间区间内输出补偿电压幅值为U_m；2)当π＜α＜2π时，采用前述抑制策略的串联补偿变压器磁链表达式为式中为抑制直流偏磁现象的出现，需保证φ_SCT＝φ_m            (10)由式(10)即能求得当π＜α＜2π时的值；则串联环节在时间区间内输出补偿电压幅值为U_m，在时间区间内输出补偿电压幅值为在时间区间内输出补偿电压幅值为U_m；式(2)、(3)、(4)、(7)、(8)、(9)中N₁为串联补偿变压器原边绕组匝数；U_m为串联环节未加入直流偏磁抑制控制时应输出的补偿电压幅值，串联环节通过电压跌落深度计算得到U_m；S4：判断配电网侧三相电压跌落是否消失，若未消失，则串联环节根据步骤S3中所处时间区间输出相应的补偿电压幅值，直到配电网侧三相电压幅值跌落消失。