[发明专利]一种电网模拟器下的变压器励磁涌流抑制方法及系统

权利要求书

1.一种电网模拟器下的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，具体包括：

步骤S1、采用电压测量装置对逆变器输出的电压进行测量得到测量电压，采用磁场测量装置对变压器的实时磁通进行测量得到实时磁通量，采用电流测量装置对逆变器输出的电流进行实时测量得到测量电流；

步骤S2、当所述测量电压的跌落量大于第一阈值时，记录此时的实时磁通量，当跌落完成时，根据跌落完成时的实时磁通量、变压器的最大饱和磁通，以及逆变器指令电压的电压角速度和电压有效值，确定此时的补偿电压，对所述逆变器的指令电压进行补偿，直到逆变器的输出电压大于第二阈值或者输出电压升高的时间大于第三阈值时停止补偿。

2.如权利要求1所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述磁场测量装置采用霍尔效应法螺线管磁场测定仪。

3.如权利要求1所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述第一阈值、第二阈值根据变压器的容量、额定电压、内部绕组形式、铁心材质进行确定。

4.如权利要求1所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述补偿电压的计算公式为：

ΔU＝U_mcos(ωt+β)-U^*

其中ΔU为补偿电压，U_m为指令电压有效值，ω为指令电压角速度，t为时间，β＝arcsin(Φ/Φ_m)，Φ为实时磁通量，Φ_m为最大饱和磁通，U^*为原指令电压。

5.如权利要求1所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述最优相位角还可以通过基于组合型预测算法的预测模型预测得到。

6.如权利要求5所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述组合型预测算法采用基于PSO-BP与Boosting算法相结合的方式，采用所述预测模型进行所述最优相位角预测的具体步骤为：

S11当变压器由于故障或者其他电压突变的状态下，记录此时的逆变器的输出电压角度、逆变器的输出电流以及励磁涌流情况；

S12通过监测到的励磁涌流预估计算得出变压器磁路中在此电压角度下的最优相位角，基于所述输出电压角度、所述输出电流、最优相位角构建训练集，其中输入为所述输出电压角度、所述输出电流，输出为最优相位角；

S13将所述训练集输入到基于PSO-BP的预测模型和基于Boosting算法的预测模型中进行训练；

S14得到训练完成的基于PSO-BP的预测模型和训练完成的基于Boosting算法的预测模型，并为所述基于PSO-BP的预测模型和所述基于Boosting算法的预测模型分别赋予权值，并将其组合得到综合型预测模型；

S15将此时逆变器的所述输出电压角度和所述输出电流送入到所述综合型预测模型中，得到最终的最优相位角。

7.如权利要求6所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述综合型预测模型的计算公式为：

β＝a₁β₁+a₂β₂

其中β为最优相位角，β₁、β₂分别为基于PSO-BP的预测模型的预测结果和基于Boosting算法的预测模型的预测结果，a₁、a₂分别为不同预测结果的权值，取值在0到1之间。

8.如权利要求7所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，采用基于蝙蝠算法的优化算法确定所述权值。

9.如权利要求1所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述指令电压对逆变器进行控制采用旋转坐标系下的控制方法，先构造虚拟β坐标，将所述指令电压作为α坐标，并将所述α坐标延迟90°得到β坐标，再进行dq变换，分别得到d轴指令电压和q轴指令电压。

10.一种电网模拟器下的变压器励磁涌流抑制系统，采用权利要求1-9任意一项所述的变压器励磁涌流抑制方法，其特征在于，具体包括：电压测量装置，磁场测量装置，电流测量装置，控制模块；

所述电压测量装置负责对逆变器输出的电压进行测量得到测量电压，并将所述测量电压传递给所述控制模块；

所述磁场测量装置负责变压器的实时磁通进行测量得到实时磁通量，并将所述实时磁通量传递给所述控制模块；

所述电流测量装置负责对逆变器输出的电流进行实时测量得到测量电流，并将所述测量电流传递给控制模块；

所述控制模块负责根据所述测量电压的跌落量大于第一阈值时，存储此时的变压器的实时磁通量，当跌落完成时，根据跌落完成时的实时磁通量、变压器的最大饱和磁通，以及逆变器指令电压的电压角速度和电压有效值，确定此时的补偿电压，对所述逆变器的指令电压进行补偿，直到逆变器的输出电压大于第二阈值或者输出电压升高的时间大于第三阈值时停止补偿。