一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明的一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，它包括以下步驟：1）采集同步的三相正弦信號；2）計算A、B、C三相的角度關(guān)系；3）判斷A、B、C三相的角度關(guān)系是否合理，如果合理，進入下一步，如果不合理，調(diào)整后進入第一步；4）將實時的二次信號同步信號正相序輸入單片機；5）采集一次電壓轉(zhuǎn)換方波；6）一次電壓信號和二次信號同相位觸發(fā)；7）單片機得到觸發(fā)角度的輸出電流；8）記錄上述過程中對應(yīng)的磁控電抗器輸出電流和觸發(fā)角度；9）得到控制特性方程。本發(fā)明不僅實現(xiàn)了正相序校準(zhǔn)和一二次同步核相，而且在晶閘管角度精確觸發(fā)的基礎(chǔ)上得到了控制特性方程。
【專利說明】一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制方法，尤其涉及一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁控電抗器，全稱是磁閥式可控電抗器，簡稱MCR，是一種容量可調(diào)的并聯(lián)電抗器，主要用于電力系統(tǒng)的無功補償。
[0003]磁控電抗器由控制部分和電抗器本體組成，電抗器的主鐵芯中間部分是長度為L的小截面段，上下兩個半芯柱上分別對稱地繞有匝數(shù)為N/2的繞組；每一鐵芯柱的上(下)繞組有一抽頭比為S =N2/N的抽頭，它們與各自鐵芯柱的下(上)繞組的首(末)端之間接有晶閘管Kl和K2，不同鐵芯的上、下兩個繞組交叉聯(lián)接后并至電網(wǎng)，二極管D則橫跨在交叉端點用于續(xù)流。當(dāng)晶閘管K1、K2均不導(dǎo)通時，可控電抗器相當(dāng)于空載變壓器，容量很??；若在電源電壓的正負半周內(nèi)輪流觸發(fā)導(dǎo)通Kl、K2，則可在繞組回路中產(chǎn)生一定大小的直流偏磁電流，其在兩并聯(lián)繞組中自成回路，不流向外部電路。該控制電流所產(chǎn)生的直流磁通使工作鐵芯柱飽和，可控電抗器等值容量增大。調(diào)節(jié)晶閘管觸發(fā)延遲角的大小可以改變鐵芯磁飽和度，從而達到控制電抗器容量的目的。
[0004]由于晶閘管的電位電壓和磁控電抗器的本體電壓均高達幾千伏甚至幾百千伏，人員無法靠近，因而需要利用決策控制器來控制電抗器的角度，這就要求觸發(fā)的角度必須準(zhǔn)確，初始控制精度要達到1%。度甚至更高，否則就會出現(xiàn)磁控電抗器三相不平衡，因此，為了實現(xiàn)對電抗器的精確控制，需要一種全新的控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，不僅實現(xiàn)了正相序校準(zhǔn)和一二次同步核相的功能，而且可以計算出控制特性方程，為后續(xù)的控制提供了便利。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案包括:一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，用來實現(xiàn)對磁控電抗器晶閘管角度的精確觸發(fā)并得到控制特性方程，其特征在于，該方法包括以下步驟:
采集同步的三相正弦信號；
計算A、B、C三相的角度關(guān)系；
判斷A、B、C三相的角度關(guān)系是否合理，如果合理，進入下一步，如果不合理，調(diào)整后進入第一步；
將實時的二次信號同步信號正相序輸入單片機；
采集一次電壓轉(zhuǎn)換方波；
一次電壓信號和二次信號同相位觸發(fā)；
單片機得到觸發(fā)角度的輸出電流；
記錄上述過程中對應(yīng)的磁控電抗器輸出電流和觸發(fā)角度；
得到控制特性方程。[0007]進一步的，采集同步的三相方波信號的具體步驟為:1)采集同步的三相正弦波信號；2)正弦波信號輸入單片機ATMEGA16L2 ;3)獲得與正弦波對應(yīng)的方波。
[0008]進一步的，計算A、B、C三相的角度關(guān)系的具體步驟為:1)分別提取A、B、C相方波的零點位；2)計算B相方波與A相方波的時間差，獲得A、B兩相之間的角度；3)計算C相方波與A相方波的時間差，獲得A、C兩相之間的角度。
[0009]進一步的，判斷A、B、C三相的角度關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)為:任意兩相之間的角度在100°—140°之間，包括IOO0和140°。
[0010]進一步的，將實時的二次信號同步信號正相序輸入單片機的具體過程為:1)相位關(guān)系通過光纖傳輸?shù)經(jīng)Q策控制電路板；2)接收光纖將相位關(guān)系轉(zhuǎn)換為電信號；3)電信號輸入單片機ATMEGA16L2。
[0011]進一步的，單片機得到觸發(fā)角度的輸出電流的具體過程為:單片機初次固定觸發(fā)角度為170°，記錄相應(yīng)電抗器的輸出電流；而后每次觸發(fā)角度遞減1.3°，每改變一次后，記錄相應(yīng)的電抗器輸出電流和觸發(fā)角度，直到電抗器的輸出電流達到額定電流為止。
[0012]進一步的，得到控制特性方程的方法為:每一組對應(yīng)的磁控電抗器輸出電流和觸發(fā)角度作為一個坐標(biāo)點，通過相鄰兩個坐標(biāo)點得到一條線段，并計算出該線段的一元一次方程，多個線段的描繪組合構(gòu)成了磁控電抗器的控制特性曲線。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過對三相信號的采集、計算和調(diào)整，實現(xiàn)了對電抗器本體正相序的校準(zhǔn)；利用對一二次信號的采集、比對，達到了一二次同步核相的效果；通過記錄的兩個以上對應(yīng)的電抗器輸出電流和觸發(fā)角度，繪制出了控制特性曲線，計算得到了控制特性方程，從而省去了后期調(diào)整使得分析和計算過程，大大提高了控制效率和精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]如圖1所示的一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，用來實現(xiàn)對磁控電抗器晶閘管角度的精確觸發(fā)并得到控制特性方程，該方法包括以下步驟:
1、采集同步的三相正弦波信號后，將采集到的正弦波信號輸入到單片機ATMEGA16L2中，通過單片機ATMEGA16L2將正弦波轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的方波。
[0017]2、分別提取A、B、C相方波的零點位，以A相為基準(zhǔn)，計算B相方波與A相方波的時間差，獲得A、B兩相之間的角度，利用同同的方法，獲得A、C兩相之間的角度，根據(jù)三相的基礎(chǔ)知識，可以得到A、B、C三相的角度關(guān)系。
[0018]3、判斷A、B、C三相的角度關(guān)系是否合理，判斷的標(biāo)準(zhǔn)為:任意兩相之間的角度在100° —140°之間，包括100°和140°，如果三相角度關(guān)系符合上述標(biāo)準(zhǔn)，就能直接進入下一步，如果三相角度關(guān)系不符合上述標(biāo)準(zhǔn)，需要人工調(diào)整三相輸入的角度后，重新進入第一步，通過上述的操作，實現(xiàn)了電抗器本體正相序的校準(zhǔn)。
[0019]4、將上一步中采集到的相位關(guān)系通過光纖傳輸?shù)經(jīng)Q策控制電路板，并通過接收光纖將相位關(guān)系轉(zhuǎn)換為電信號，該信號即為二次信號，然后將二次信號輸入單片機ATMEGAI6L2。
[0020]5、通過電路采集一次電壓轉(zhuǎn)換方波，并將該一次電壓轉(zhuǎn)換方波轉(zhuǎn)化為電信號輸入單片機ATMEGA16L2，此次采集到的信號即為一次電壓信號，通過比較單片機中的一次電壓信號和二次信號，實現(xiàn)了一二次同步核相。
[0021]6、單片機得到控制角度的輸出電流，具體過程為:單片機初次固定觸發(fā)角度為170°，記錄此時相應(yīng)電抗器的輸出電流；而后每次觸發(fā)角度遞減1.3°，每當(dāng)觸發(fā)角度改變一次，記錄一次電抗器的輸出電流，并記錄相應(yīng)的控制角度，直到電抗器的輸出電流達到額定電流為止，此時，可以得到各相應(yīng)點的觸發(fā)角度和電抗器輸出電流。
[0022]7、將每一組對應(yīng)的磁控電抗器輸出電流和觸發(fā)角度作為一個坐標(biāo)點，通過相鄰兩個坐標(biāo)點得到一條線段，并計算出該線段的一元一次方程，多個線段的描繪組合構(gòu)成了磁控電抗器的控制特性曲線。
[0023]通過上述操作得出控制特性方程后，當(dāng)采集到一個新的磁控電抗器輸出電流后，就能將該輸出電流代入控制特性方程中，從而計算出需要輸出的電壓值，大大提高了控制效率和精度。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換、簡單組合等多種變形，這些均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請求保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，用來實現(xiàn)對磁控電抗器晶閘管角度的精確觸發(fā)并得到控制特性方程，其特征在于，該方法包括以下步驟: 采集同步的三相正弦信號； 計算A、B、C三相的角度關(guān)系； 判斷A、B、C三相的角度關(guān)系是否合理，如果合理，進入下一步，如果不合理，調(diào)整后進入第一步； 將實時的二次信號同步信號正相序輸入單片機； 采集一次電壓轉(zhuǎn)換方波； 一次電壓信號和二次信號同相位觸發(fā)； 單片機得到控制角度的輸出電流； 記錄上述過程中對應(yīng)的磁控電抗器輸出電流和觸發(fā)角度； 得到控制特性方程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，其特征在于，采集同步的三相方波信號的具體步驟為:1)采集同步的三相正弦波信號；2)正弦波信號輸入單片機ATMEGA16L2 ；3)獲得與正弦波對應(yīng)的方波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，其特征在于，計算A、B、C三相的角度關(guān)系的具體步驟為:1)分別提取A、B、C相方波的零點位；2)計算B相方波與A相方波的時間差，獲得A、B兩相之間的角度；3)計算C相方波與A相方波的時間差，獲得A、C兩相之間的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，其特征在于，判斷A、B、C三相的角度關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)為:任意兩相之間的角度在100° —140°之間，包括100°和140°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法,其特征在于，將實時的二次信號同步信號正相序輸入單片機的具體過程為:I)相位關(guān)系通過光纖傳輸?shù)經(jīng)Q策控制電路板；2)接收光纖將相位關(guān)系轉(zhuǎn)換為電信號；3)電信號輸入單片機ATMEGA16L2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，其特征在于，單片機得到觸發(fā)角度的輸出電流的具體過程為:單片機初次固定觸發(fā)角度為170°，記錄相應(yīng)電抗器的輸出電流；而后每次觸發(fā)角度遞減1.3°，每改變一次后，記錄相應(yīng)的電抗器輸出電流和觸發(fā)角度，直到電抗器的輸出電流達到額定電流為止。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磁控電抗器初次觸發(fā)控制方法，其特征在于，得到控制特性方程的方法為:每一組對應(yīng)的磁控電抗器輸出電流和觸發(fā)角度作為一個坐標(biāo)點，通過相鄰兩個坐標(biāo)點得到一條線段，并計算出該線段的一元一次方程，多個線段的描繪組合構(gòu)成了磁控電抗器的控制特性曲線。
【文檔編號】H02J3/18GK103746391SQ201410054490
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】張強, 趙慶良, 張順, 趙慶春, 昌懷奎 申請人:濟南銀河電氣有限公司