一种6P脉波励磁整流方法、系统、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及电力系统控制，尤其涉及一种6p脉波励磁整流方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、采用自并励励磁方式的发电机，其励磁电源的励磁功率整流器由励磁变压器供电。励磁变压器的高压侧通常接于发电机机端母线，低压侧接晶闸管三相全控桥式整流器，励磁功率整流器的负载为有很大电感、对地绝缘的发电机转子绕组。励磁变压器绕组电流为非正弦电流，变压器的设计需要考虑绕组中谐波电流的影响。由于发电机转子时间常数通常为若干秒级，故励磁功率整流装置晶闸管电流及交流侧(即励磁变低压侧)线电流均可看作为矩形波，存在着基波分量和谐波分量，谐波电流将增加变压器的铜损和铁损，并使发电机端电压波形发生畸变。一般励磁变压器设计时，由于谐波的影响，实际容量会选择热容量，大约是计算容量的115％～125％，存在励磁变压器损耗大、谐波大的问题。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明提供了一种6p脉波励磁整流方法、系统、电子设备及存储介质解决传统调度方法对新能源不确定性的适应能力较差的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

5、第一方面，本发明提供了一种6p脉波励磁整流方法，包括：

6、获取6脉波路径数量不同系数，调节励磁整流桥数量，输出励磁调节器脉波数；

7、基于励磁调节器脉波数，对励磁变压器采用不同的连接方式和绕组配置；

8、基于励磁整流桥数量和不同的连接方式，对功率柜的数量、排列顺序和交流侧进线柜位置进行优化配置，输出稳定的直流电压。作为本发明所述的6p脉波励磁整流方法的一种优选方案，其中：

9、所述根据励磁调节器输出的6脉波路径数量的不同系数，调节励磁整流桥的数量，输出励磁调节器脉波数，包括以下步骤：

10、当6脉波路径数量为第二系数，励磁整流桥数量为第一数量时，则励磁调节器输出两路6脉波，总输出为12脉波；

11、当6脉波路径数量为第二系数，励磁整流桥数量为第二数量时，则励磁调节器输出两路6脉波，总输出为12脉波；

12、当6脉波路径数量为第三系数，励磁整流桥数量为第三数量时，则励磁调节器输出三路6脉波，总输出为18脉波。

13、作为本发明所述的6p脉波励磁整流方法的一种优选方案，其中：

14、所述对励磁变压器采用不同的连接方式和绕组配置，包括以下步骤：

15、当6脉波路径数量为第二系数时，则励磁变压器采用三绕组变压器，高压侧用y型连接，低压侧第一绕组采用三角型连接，第二绕组采用y型连接，第一绕组和第二绕组相差30°电角度；

16、当6脉波路径数量为第二系数时，则励磁变压器采用三绕组变压器，高压侧用三角型连接，低压侧分为二个绕组，第一绕组采用三角型连接，第二绕组采用y型连接，第一绕组和第二绕组相差30°电角度。

17、作为本发明所述的6p脉波励磁整流方法的一种优选方案，其中：

18、所述对励磁变压器采用不同的连接方式和绕组配置，还包括以下步骤：

19、当6脉波路径数量为第三系数时，则励磁变压器采用曲折连接变压器，高压侧采用三角型连接，低压侧分为三个绕组，第一绕组为曲折连接，第二绕组为y型连接，第三绕组为曲折连接。

20、所述第一绕组和第二绕组之间相差10°电角度；

21、所述第二绕组和第三绕组之间相差10°电角度；

22、所述第一绕组的输出通过母线连接到功率柜第一柜的交流输入端和功率柜第二柜的交流输入端；

23、所述第二绕组的输出通过母线连接到功率柜第三柜的交流输入端和功率柜第四柜的交流输入端；

24、所述第三绕组的输出通过母线连接到功率柜第五柜的交流输入端和功率柜第六柜的交流输入端。

25、作为本发明所述的6p脉波励磁整流方法的一种优选方案，其中：

26、所述对功率柜的数量、排列顺序和交流侧进线柜位置进行优化配置，包括以下步骤：

27、当励磁整流桥数量为第一数量时，功率柜的配置为第一柜和第二柜，每个功率柜的交流侧阻抗分别为第一阻抗和第二阻抗，设置第一阻抗等于第二阻抗；

28、当励磁整流桥数量为第二数量时，功率柜的配置为第三柜、第一柜、第二柜和第四柜，每个功率柜的交流侧阻抗分别为第一阻抗、第二阻抗、第三阻抗和第四阻抗，设置第一阻抗等于第二阻抗、第三阻抗等于第四阻抗；

29、当励磁整流桥数量为第三数量时，功率柜的配置为第五柜、第三柜、第一柜、第二柜、第四柜和第六柜，每个功率柜的交流侧阻抗分别为第一阻抗、第二阻抗、第三阻抗、第四阻抗、第五阻抗和第六阻抗，设置第一阻抗等于第二阻抗、第三阻抗等于第四阻抗、第五阻抗等于第六阻抗。

30、当交流侧进线柜设置在第一柜和第二柜之间，励磁整流桥数量为第一数量时，设置第一阻抗等于第二阻抗；

31、当交流侧进线柜设置在第一柜和第二柜之间，励磁整流桥数量为第二数量时，设置第一阻抗等于第二阻抗，第三阻抗等于第四阻抗；

32、当交流侧进线柜设置在第一柜和第二柜之间，励磁整流桥数量为第三数量时，设置第一阻抗等于第二阻抗，第三阻抗等于第四阻抗，第五阻抗等于第六阻抗。

33、当进线方式为分柜进线时，设置第一阻抗等于第二阻抗、第三阻抗等于第四阻抗、第五阻抗等于第六阻抗。

34、作为本发明所述的6p脉波励磁整流方法的一种优选方案，其中：

35、所述功率柜包括励磁整流柜，励磁整流柜将交流电转换为直流电；

36、所述励磁整流柜输出电压的计算公式表示为：

37、

38、其中，udc为励磁整流柜输出的直流电压，u2为励磁变压器副边电压，α为触发角度。

39、第二方面，本发明提供了一种6p脉波励磁整流系统，包括：

40、励磁整流桥调节模块，用于获取6脉波路径数量不同系数，调节励磁整流桥数量，输出励磁调节器脉波数；

41、励磁变压器配置模块，用于基于励磁调节器脉波数，对励磁变压器采用不同的连接方式和绕组配置；

42、功率柜配置模块，用于基于励磁整流桥数量和不同的连接方式，对功率柜的数量、排列顺序和交流侧进线柜位置进行优化配置，输出稳定的直流电压。作为本发明所述的6p脉波励磁整流系统的一种优选方案，其中：

43、励磁整流桥第一调节模块，用于当6脉波路径数量为第二系数，励磁整流桥数量为第一数量时，励磁调节器输出两路6脉波，总输出为12脉波；

44、励磁整流桥第二调节模块，用于当6脉波路径数量为第二系数，励磁整流桥数量为第二数量时，励磁调节器输出两路6脉波，总输出为12脉波；

45、励磁整流桥第三调节模块，用于当6脉波路径数量为第三系数，励磁整流桥数量为第三数量时，励磁调节器输出三路6脉波，总输出为18脉波。

46、作为本发明所述的6p脉波励磁整流系统的一种优选方案，其中：

47、励磁变压器第一配置模块，用于当6脉波路径数量为第二系数时，则励磁变压器采用三绕组变压器，高压侧采用y型连接，低压侧第一绕组采用三角型连接，第二绕组采用y型连接，第一绕组和第二绕组相差30°电角度；

48、励磁变压器第二配置模块，用于当6脉波路径数量为第二系数时，则励磁变压器采用三绕组变压器，高压侧采用三角型连接，低压侧分为二个绕组，第一绕组采用三角型连接，第二绕组采用y型连接，第一绕组和第二绕组相差30°电角度。

49、作为本发明所述的6p脉波励磁整流系统的一种优选方案，其中：

50、励磁变压器第三配置模块，用于当6脉波路径数量为第三系数时，则励磁变压器采用曲折连接变压器，高压侧采用三角型连接，低压侧分为三个绕组，第一绕组为曲折连接，第二绕组为y型连接，第三绕组为曲折连接。

51、第一绕组和第二绕组相位差配置模块，用于第一绕组和第二绕组之间相差10°电角度；

52、第二绕组和第三绕组相位差配置模块，用于第二绕组和第三绕组之间相差10°电角度；

53、第一绕组输出连接模块，用于第一绕组的输出通过母线连接到功率柜第一柜的交流输入端和功率柜第二柜的交流输入端；

54、第二绕组输出连接模块，用于第二绕组的输出通过母线连接到功率柜第三柜的交流输入端和功率柜第四柜的交流输入端；

55、第三绕组输出连接模块，用于第三绕组的输出通过母线连接到功率柜第五柜的交流输入端和功率柜第六柜的交流输入端。

56、作为本发明所述的6p脉波励磁整流系统的一种优选方案，其中：

57、功率柜第一配置模块，用于当励磁整流桥数量为第一数量时，功率柜的配置为第一柜和第二柜，每个功率柜的交流侧阻抗分别为第一阻抗和第二阻抗，设置第一阻抗等于第二阻抗；

58、功率柜第二配置模块，用于当励磁整流桥数量为第二数量时，功率柜的配置为第三柜、第一柜、第二柜和第四柜，每个功率柜的交流侧阻抗分别为第一阻抗、第二阻抗、第三阻抗和第四阻抗，设置第一阻抗等于第二阻抗、第三阻抗等于第四阻抗；

59、功率柜第三配置模块，用于当励磁整流桥数量为第三数量时，功率柜的配置为第五柜、第三柜、第一柜、第二柜、第四柜和第六柜，每个功率柜的交流侧阻抗分别为第一阻抗、第二阻抗、第三阻抗、第四阻抗、第五阻抗和第六阻抗，设置第一阻抗等于第二阻抗、第三阻抗等于第四阻抗、第五阻抗等于第六阻抗。

60、两柜进线阻抗平衡模块，用于当交流侧进线柜设置在第一柜和第二柜之间，励磁整流桥数量为第一数量时，设置第一阻抗等于第二阻抗；

61、四柜进线阻抗平衡模块，用于当交流侧进线柜设置在第一柜和第二柜之间，励磁整流桥数量为第二数量时，设置第一阻抗等于第二阻抗，第三阻抗等于第四阻抗；

62、六柜进线阻抗平衡模块，用于当交流侧进线柜设置在第一柜和第二柜之间，励磁整流桥数量为第三数量时，设置第一阻抗等于第二阻抗，第三阻抗等于第四阻抗，第五阻抗等于第六阻抗。

63、分柜进线阻抗平衡模块，用于当进线方式为分柜进线时，设置第一阻抗等于第二阻抗、第三阻抗等于第四阻抗、第五阻抗等于第六阻抗。

64、作为本发明所述的6p脉波励磁整流系统的一种优选方案，其中：

65、励磁整流柜输出电压计算模块，用于励磁整流柜输出电压的计算公式表示为：

66、

67、其中，udc为励磁整流柜输出的直流电压，u2为励磁变压器副边电压，α为触发角度。

68、第三方面，本发明提供了一种计算设备，包括：

69、存储器，用于存储程序；

70、处理器，用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述6p脉波励磁整流方法的步骤。

71、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，包括：所述程序被处理器执行时，实现所述的6p脉波励磁整流方法的步骤。

72、本发明的有益效果：本发明通过多个励磁整流桥的协同工作，产生更高脉波数的输出，励磁变压器采用多绕组的接法，进而改善系统的性能，能够降低变压器的损耗，减小变压器的谐波，从而采用较小的励磁变压器设计容量实现同样的效果。