专利名称：调整跨越负载的端子的电压的方法
技术领域：
本发明涉及调整跨越负载的端子的电压的方法、以及实现本发明的方法的装置。
背景技术：
电功率系统中的扰动通常包括若干模式的不稳定性。为了限制导致系统不稳定性的扰动的结果，需要异常情况的声音检测以及良好匹配的预防性动作的应用。在大规模功率系统扰动期间，防止电压崩溃的最后防线是在稳定 性余量变得过低的情况下的负载脱落。为此，需要自动设备，其处理本地信号、检测减少的余量并激活负载脱落。目前，作为欠压负载脱落设备的操作准则，采用具有固定和/或改变速率设置的电压准则。为了分析可能的电压崩溃的情况，固定的电压电平设置通常用作准则量。这样的方式的缺点是由于电压电平和稳定性限制之间的关系，其非常依赖于源电动势和负载功率因数。因此，自动脱落负载而不考虑该关系，不确保系统在操作完成后保持稳定。还可能不必要地过多脱落负载。因此，存在对用于保护功率系统不崩溃和中断的改进方法和装置的需要，该改进方法和装置消除传统负载脱落技术的前述问题。负载与源阻抗比率是确定稳定性余量是否太低而应当脱落某一负载的好工具。此夕卜，该比率用作是否应当阻塞变压器抽头改变器的准则。在一些情况下需要防止系统电压崩溃，因为增加次级电压减少初级电压，所以使得稳定性余量缩小。美国专利US 6，249，719和英国专利申请GB 2450762都公开了这样的方法，其在负载阻抗和源阻抗之间的差接近零时启动负载脱落。更具体地，GB 2450762公开了一种监视电功率系统内的稳定性余量的方法，包括以下步骤-基于功率系统的操作特性建立动态功率系统稳定性余量，-当动态功率系统稳定性余量下降低于预定值时，指示功率系统已经变得不稳定，以及-根据稳定性余量，启动动态负载脱落和/或恢复。使用负载与源阻抗比来确定稳定性余量的方法遇到的问题是-该方法需要复杂计算；-该方法对系统阻抗的角度估计的误差敏感；-该方法忽略负载阻抗和跨越它的电压之间的关系。本发明没有以上缺点。
发明内容
本发明提供一种调整跨越负载的端子存在的电压的方法，所述负载跨越变压器的次级绕组的端子安装，所述变压器具有初级绕组和次级绕组，通过由于对连接到初级绕组的抽头改变器的命令信号的动作沿着第一绕组修改抽头点的位置，调整所述电压，其特征在于所述方法包括确定由于初级电压的变化而导致的次级电压的变化的步骤，所述确定次级电压的变化的步骤基于所述次级电压的至少一次测量，以及通过计算机确定指示次级电压的相对增加是否大于初级电压的相对减少的关系的步骤，如果次级电压的相对增加大于初级电压的相对减少，则修改抽头点的位置以增加次级电压，并且如果不是，则阻塞或保留抽头点的位置。根据本发明第一实施例，调整跨越负载的端 子存在的电压的方法包括-测量初级绕组的第一端子和抽头点之间的初级电压V，-测量跨越次级绕组的端子的次级电压VI，-通过计算机—基于初级电压V和次级电压VI，计算变压器的变压器匝数比的值g(g=V/Vl),以及—计算满足以下条件的所述变压器匝数比的临界值gc(dV/dg) + (dVl/dg) =0, dV/dg 是函数 V(g)的微分,并且 dVl/dg 是函数 Vl (g)的微分，-比较g和gc以输出取决于比较结果的控制信号，以及-如果gc>g，则该控制信号控制抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压Vl低于预定值，或者-如果gc( g，则该控制信号阻塞抽头点的位置。根据本发明第一实施例的补充特征，在已经修改抽头点的位置以增加次级电压Vl之后，计算和比较新的g和gc的值以输出新的控制信号，并且-如果gc>g，则该新的控制信号控制抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压Vl低于预定值，或者-如果gc( g，则该新的控制信号阻塞抽头点的位置。根据本发明第一实施例的另一补充特征，在已经阻塞抽头点的位置之后，本发明进一步包括-测量补充次级电压Vls，-比较新的次级电压Vls和阈值Vth，并且-如果Vls( Vth,则执行第一负载脱落。根据本发明第一实施例的另一补充特征，在已经执行第一负载脱落之后，计算和比较新的g和gc的值以输出新的控制信号，并且-如果gc>g，则该新的控制信号控制抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压Vl低于预定值，或者-如果gc( g，则抽头点的位置保持阻塞。根据本发明第一实施例的另一补充特征，如果抽头点的位置保持阻塞，本发明进一步包括-测量补充次级电压Vls,-比较补充次级电压Vls和阈值Vtb，并且-如果Vls< Vth,则执行补充负载脱落。根据本发明第一实施例的另一补充特征，dV/dg和dVl/dg是
权利要求
1.一种调整跨越负载的端子存在的电压的方法，所述负载跨越变压器(T)的次级绕组的端子安装，所述变压器具有初级绕组和次级绕组，通过由于对连接到初级绕组的抽头改变器(I)的命令信号(d)的动作沿着第一绕组修改抽头点的位置，来调整所述电压，其特征在于所述方法包括 确定由于初级电压的变化而导致的次级电压的变化的步骤，所述确定次级电压的变化的步骤基于所述次级电压的至少一次测量，以及 通过计算机(2)确定指示次级电压Vl的相对增加是否大于初级电压V的相对减少的关系的步骤，如果次级电压的相对增加大于初级电压的相对减少，则修改抽头点的位置以增加次级电压，并且如果不是，则阻塞或保留抽头点的位置。
2.如权利要求I所述的调整跨越负载的端子存在的电压的方法，其中所述方法包括以下步骤 -测量初级绕组的第一端子和抽头点之间的初级电压V， -测量跨越次级绕组的端子的次级电压VI， -通过计算机(2 ): —基于初级电压V和次级电压Vl，计算变压器的变压器匝数比的值g，其中g=V/Vl，以及 —计算满足以下条件的所述变压器匝数比的临界值gc (dV/dg)+ (dVl/dg)=0, dV/dg是函数V(g)的微分,并且dVl/dg是函数Vl (g)的微分， -比较g和gc以输出取决于比较结果的控制信号(d)，以及 -如果gc>g，则该控制信号控制抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压Vl低于预定值，或者 -如果gc ( g，则该控制信号阻塞抽头点的位置。
3.如权利要求2所述的方法，其中当gc>g时，在已经修改抽头点的位置以增加次级电压Vl之后，计算和比较新的g和gc的值以输出新的控制信号，并且 -如果gc>g，则该新的控制信号控制抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压Vl低于预定值，或者 -如果gc ( g，则该新的控制信号阻塞抽头点的位置。
4.如权利要求2所述的方法，其中当gc< g时，在已经阻塞抽头点的位置之后，进一步包括 -测量补充次级电压Vls, -比较新的次级电压Vls和阈值Vth，并且 -如果Vls ( Vth,则执行第一负载脱落。
5.如权利要求4所述的方法，其中，在已经执行第一负载脱落之后，计算和比较新的g和gc的值以输出新的控制信号，并且 -如果gc>g，则该新的控制信号控制抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压Vl低于预定值，或者 -如果gc ( g，则抽头点的位置保持阻塞。
6.如权利要求5所述的方法，其中，如果抽头点的位置保持阻塞，则进一步包括-测量补充次级电压Vls, -比较补充次级电压Vls和阈值Vth，并且 -如果K vth,则执行补充负载脱落。
7.如权利要求2-6的任一所述的方法，其中 餅 ^￡s(2XV + 2%2cOSp]fijdg (I + X2g4 + IXg1 cos p }.- ....... Es(i^x2g4) dg (l +X2g4+2 2 cosp)"5 -ZsY1=X,其中Zs是连接在初级绕组的第一端子和初级绕组的抽头点之间的电源的源阻抗，并且Y1是负载的导纳， -Es是从电源输出的电压的幅度，以及是源阻抗Zs和负载阻抗之间的角度差。
8.如权利要求I所述的调整跨越负载的端子存在的电压的方法，其中所述方法包括以下步骤 -当抽头点具有位置Pl时，测量初级绕组的第一端子和抽头点之间的初级电压VB， -当抽头点具有位置P2时，测量初级绕组的第一端子和抽头点之间的初级电压VE， -通过计算机，计算(VB-VE) /VB 和(p2-pl) / (l+p2)， -比较(VB-VE)/VB和(p2-pl)/(l+p2)以输出控制信号，并且 -如果(VB-VE)/VB〈 (p2-pl) / (l+p2)，则修改抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压低于预定值，以及 -如果(p2-pl)/(l+p2) ( (VB-VE)/VB，则阻塞或保留抽头点的位置。
9.如权利要求8所述的方法，其中，当(VB-VE)/VB>(p2-pl)/(l+p2)时，在已经修改抽头点的位置以增加次级电压Vl之后，计算和比较新的(VB-VE)/VB和(p2-pl)/(l+p2)的值以输出新的控制信号，并且 -如果(VB-VE)/VB〈 (p2-pl)/(l+p2)，则该新的控制信号(d)控制抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压Vl低于预定值，或者 -如果(p2-pl)/(l+p2) ( (VB-VE)/VB，则该新的控制信号阻塞抽头点的位置。
10.如权利要求8所述的方法，其中，当(p2-pl)/(l+p2)( (VB-VE)/VB时，在已经阻塞抽头点的位置之后，进一步包括 -测量次级电压Vls， -比较次级电压Vis和阈值vth，并且 -如果Vls ( Vth,则执行第一负载脱落。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在已经执行第一负载脱落之后，计算和比较新的(VB-VE)/VB的值和新的(g2-gl)/(l+g2)的值，以输出取决于比较结果的新的控制信号，并且 -如果(VB-VE) /VB< (p2-pl) / (l+p2)，则该控制信号d控制抽头点的位置以增加次级电压VI，如果所述次级电压低于预定值，或者-如果(p2-pl)/(l+p2) ( (VB-VE)/VB，则抽头点的位置保持阻塞。
12.如权利要求11所述的方法，其中，如果抽头点的位置保持阻塞，则进一步包括-测量补充次级电压Vls,-比较补充次级电压Vls和阈值Vth，并且-如果Vls ( Vth,则执行补充负载脱落。
全文摘要
一种调整跨越负载的端子存在的电压的方法，所述负载跨越变压器(T)的次级绕组的端子安装，所述变压器(T)具有初级绕组和次级绕组，通过由于对连接到初级绕组的抽头改变器(1)的命令信号(d)的动作沿着第一绕组修改抽头点的位置，来调整所述电压，其特征在于所述方法包括通过计算机(2)确定指示次级电压的相对增加是否大于初级电压的相对减少的关系的步骤，如果次级电压的相对增加大于初级电压的相对减少，则修改抽头点的位置以增加次级电压，并且如果不是，则阻塞或保留抽头点的位置。
文档编号H02J3/24GK102713782SQ200980163311
公开日2012年10月3日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者A.克里梅克, A.维兹尼夫斯基, W.雷比赞特 申请人:施耐德电气能源英国有限公司, 阿尔斯托姆技术有限公司