[發明專利]一種基于殘壓預估的電機無縫切換供電方法

有效

• 申請號: 201410747959.1
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104393672B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 曾偉章;李雄峰;羅建;何堅;翟照輝;任宗基;鐘振興;吳杰輝;周海瀟;楊沛霖;葉俊鴻;李曉鈞;羅志勇;姚志良;鄒小輝;黃世昌;戴華;劉超
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司東莞供電局;重慶大學
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02P21/28;H02P21/26
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種電機失電時無縫切換供電的方法，尤其是涉及一種基于殘壓預估的電機無縫切換供電方法。

背景技術

高壓大容量感應電動機母線失電時會出現殘壓，對切換備用電源供電會有很大影響。現有切換裝置的低壓啟動方式采用低電壓檢測配合固定延時實現，當感應電動機母線殘壓幅值較低時，電源切換時感應電動機受到的沖擊較大。因此，高壓大容量感應電動機失電后采用備用電源恢復供電時，須面對備用電源與電機負荷殘壓相位差過大的問題，該問題目前尚無理想的解決辦法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種基于殘壓預估的電機無縫切換供電方法，可根據感應電機的殘壓跌落時間特性使備用電源滿足快速合閘及退出條件，提高電網重要負荷的供電可靠性。

解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種基于殘壓預估的電機無縫切換供電方法，其特征是：所述方法采用的無縫切換供電系統包括分別與所述電機連接的工作電源和備用電源，所述工作電源和備用電源的輸出之間設有整流器連接，所述整流器還通過逆變器連接所述電機；所述方法包括以下步驟：

S1,失電感應電動機殘壓建模

S1-1，計算電動機的穩態定子磁鏈

正常運行時，電動機母線電壓的空間矢量為：

其中,u(t)為母線電壓的空間矢量，為電動機母線電壓相量，e為自然對數的底數，ω_s為系統頻率，t為時間，j為虛數單位；

定子磁鏈與電動機母線電壓的關系為：

其中,ψ_s為定子磁鏈；

S1-2，計算電動機的穩態轉子磁鏈

轉子磁鏈與電動機母線電壓的關系為：

其中，ψ_r為轉子磁鏈，R_r為轉子電阻，L_s為電動機定子電感，L_r為電動機轉子電感，L_m為電動機勵磁電感，s為轉差率；

S1-3，計算電壓跌落后電動機定子磁鏈

電壓跌落時定子磁鏈為：

式中，

其中，T_s’＝(L_s-L_m²/L_r)/R_s，T_r’＝(L_r-L_m²/L_s)/R_r，ψ_s0為定子磁鏈初值，ψ_r0為轉子磁鏈初值，ω_r為轉子轉速；

S1-4，計算電壓跌落后電動機轉子磁鏈

電壓跌落時轉子磁鏈為：

式中，

其中，M_m為電動機定子繞組和轉子繞組的互感；

S1-5，計算電壓跌落后電動機定子電流

電壓跌落時電動機定子電流為：

S1-6，計算電動機A相定子電流過零時間

令電壓跌落時電動機A相定子電流為零，

其中，real()為對括號內式中求實部計算；

得到對應的A相定子電流過零時對應時間為：t1，t2，t3，…，t20；

S2，預測電動機母線殘壓

在A相定子電流過零時間分別為t1，t2，t3，…，t20時，分別進行下列步驟計算：

S2-1，計算A相斷流后電動機定子磁鏈

A相斷流后電動機定子磁鏈為：

式中，

其中，s₁、s₂、s₃為以下方程的解：

其中，s₁為待求變量，Tr＝Lr/Rr；

S2-2，計算A相斷流后電動機轉子磁鏈

A相斷流后電動機轉子磁鏈為：

式中，

S2-3，計算A相斷流后電動機定子電流

A相斷流后電動機定子電流為：

S2-4，計算定子電流過零時間