CN109716609A - 用于功率变压器的相控激励的方法 - Google Patents

Abstract

在多个方面，本发明提供了一种用于功率变压器（130）的相控激励的方法。所述方法包括在电路断路器（140）使功率变压器从功率源（110）脱离时从连接到功率变压器的电压感测装置（160、170）获得电压信号。确定大约在电路断路器的断开操作时在循环的预确定集合内在电压信号中的第一表征数据，以及确定在电路断路器的断开操作后在电压信号中在循环的该预确定集合内的第二表征数据。基于以下项中的至少一个来估计功率变压器的芯的磁化的级别：第二表征数据；和第一表征数据与第二表征数据。基于磁化的所估计的级别，在切换的所确定瞬间，操作电路断路器以用于通过电路断路器对功率变压器进行相控激励。

Description

用于功率变压器的相控激励的方法

技术领域

本发明一般涉及功率变压器的激励，并且更具体地说，涉及功率变压器的相控激励。

背景技术

在功率系统中，在功率变压器被激励时，瞬态电流可最初由功率变压器汲取。最初由功率变压器所汲取的此瞬态电流也被称为浪涌电流。浪涌电流在短持续时间内持续，然而，它由于其高幅值而可能对功率系统造成损坏。出现浪涌电流的一个原因与功率变压器的芯的磁化有关。由于功率变压器的芯的磁属性，甚至在功率变压器的去激励后，一定量的磁通量还可能保留在功率变压器芯中，这被称为残余通量，并且在功率变压器的激励期间促成浪涌电流。如果在功率变压器的激励操作期间考虑残余通量级别，则能够在某种程度上缩减浪涌电流。

存在将功率变压器的芯中的残余通量的影响考虑在内而缩减浪涌电流的各种方法。例如，一种此类方法是通过受控去激励，继之以称为残余通量锁定方法的功率变压器的受控激励。另一种方法是基于残余通量估计和激励来考虑在功率变压器的下一次激励期间的残余通量影响。在后一种方法中，缩减浪涌电流的成功级别取决于通过在针对第一种方法的先前受控去激励期间锁定的相同级别的残余通量来激励变压器。另一方面，对于后一种方法，成功级别取决于对功率变压器的芯中的残余通量的有效估计和将此信息利用于功率变压器的受控激励。然而，对功率变压器中的残余通量的有效估计是个挑战，因为残余通量级别（残余通量幅值）取决于去激励时的条件（例如，相对于功率变压器的每个相中的施加电压/电流的瞬时值的关闭瞬间），并且还因为变压器的芯中的残余通量幅值可能由于功率变压器的磁属性，由于其与变压器的其它组件、变压器的环境（例如，温度条件）及与和变压器相连接的组件（电路断路器、负载等）的相互作用而随时间变化。

因此，存在对用于对功率变压器进行受控激励以避免过多浪涌电流的方法的需要，特别是在其中在去激励操作后残余通量级别经历变化的情形中。

发明内容

本文中解决了上述短处、缺点和问题，这将通过阅读和理解下面的说明书而被理解。

在一个方面中，本发明提供了一种用于电系统中的功率变压器的相控激励的方法。所述功率变压器被连接到由控制器来操作以用于执行受控切换的电路断路器。所述电路断路器被连接在功率源的至少一个相与所述功率变压器的绕组之间。所述方法包括：从连接到所述功率变压器的电压感测装置获得电压信号；确定在循环的预确定集合内在所获得的电压信号中的第一表征数据，其中所述第一表征数据表示大约在所述电路断路器的断开操作时在循环的所述预确定集合内的所获得的电压信号的方面特性；确定在所述电路断路器的断开操作后在所获得的电压信号中在循环的所述预确定集合内的第二表征数据，其中所述第二表征数据表示在所述电路断路器的断开操作后在循环的所述预确定集合内的所获得的电压信号的方面特性；基于以下项中的至少一项来估计所述功率变压器的芯的磁化的级别：第二表征数据，和所述第一表征数据与所述第二表征数据；基于磁化的所估计级别，确定所述功率源的至少一个相中的切换的瞬间；以及在切换的所确定瞬间，操作所述电路断路器以用于所述功率变压器的相控激励。

在另一方面，本发明公开了一种配置成操作连接在功率变压器与功率源的至少一个相之间的至少一个电路断路器的控制器。所述控制器包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成：从连接到功率变压器的电压感测装置获得电压信号；确定在循环的预确定集合内在获得的电压信号中的第一表征数据，其中第一表征数据表示在大约电路断路器的断开操作在循环的预确定集合内获得的电压信号的方面特性；确定在电路断路器的断开操作后在获得的电压信号中在循环的预确定集合内的第二表征数据，其中第二表征数据表示在电路断路器的断开操作后在循环的预确定集合内获得的电压信号的方面特性；基于以下项中的至少一项来估计所述功率变压器的芯的磁化的级别：第二表征数据，和所述第一表征数据与所述第二表征数据；基于磁化的估计的级别，确定在功率源的至少一个相中切换的瞬间；以及在用于功率变压器的相控激励的切换的确定的瞬间，操作电路断路器。

附图说明

图1图示了根据本发明的各种实施例的、用于功率变压器的相控激励的系统的单线表示；

图2图示了表示跨功率变压器的电压的示范性的获得的电压信号，其描绘了功率变压器的芯的无去磁化。

图3图示了表示跨功率变压器的电压的获得的电压信号，其描绘了功率变压器的芯的完全去磁化。

图4图示了表示跨三相功率变压器的电压的、在三相中的获得的电压信号，其描绘了功率变压器的芯的部分去磁化。

图5是根据本发明的实施例的、用于功率变压器的相控激励的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，对形成本文中一部分的附图做出参考，并且在附图中通过图示的方式示出了可被实践的特定实施例。这些实施例以充分的细节而被描述以使本领域技术人员能够实践所述实施例，并且要理解的是，其它实施例可被利用。因此，下面的详细描述不应在限制性意义上被采用。

图1图示了用于功率变压器130的相控激励的系统100。系统100包括功率变压器130并且可包含参与电力的传送的任何系统组件、电路断路器140、功率源110（在图中被表示为总线110以指示从总线或子系统对功率变压器130进行供电）、适合的电压感测装置160和170、以及控制器150。所使用的电压感测装置能够是电势变压器、或电阻式分压器、或电容式分压器、或电容电压变压器（CVT）、或像如光学电压传感器的其它非常规电压传感器。要注意的是，这些电压感测装置的频率响应是不同的，例如，电势变压器和电容式分压器工作适合于振荡电压（AC电压）的测量，并且能够具有带宽规范以准确地测量电压信号。电阻式分压器适合于AC/DC电压测量，并且能够测量高频信号。功率变压器130被示为被连接到源侧子系统（功率源110）和被连接到负载侧子系统120。电路断路器140被设置在功率源110与功率变压器130之间以用于功率变压器130的受控激励以及用于在故障期间将功率变压器130从功率源110隔离并保护。在功率变压器130的负载侧，至少一个另一电路断路器（未示出）能够被设置以隔离变压器以免被连接到负载或被连接到负载侧子系统120。此外，可由本领域技术人员注意到的是，电压感测装置170可在电路断路器140与功率变压器130之间被连接。备选的是，电压感测装置170还可在功率变压器130与负载侧子系统120之间被连接，如图1中所图示的。

要由本领域技术人员注意的是，本文中提及的负载侧子系统120能包含能够从第一功率源110汲取功率的电元件和装置（诸如输电线、功率变压器、电容器组、并联电抗器、马达负载等）。另外，要由本领域技术人员注意的是，功率变压器130能够包含带有多个绕组的一个或多个相，其中所述多个绕组可被连接到多个电路断路器。功率变压器130的绕组能以任何已知的连接配置来连接，例如，三角形、和星形、互连星形、以及其任何其它组合。为了本公开的目的，术语功率变压器将在广义上覆盖其它类型的变压器，像如Z字形或相移或自动变压器，并且因此术语功率变压器不要在限制性意义上被采用。

另外，要注意的是，能够使用对本领域技术人员是已知的网络和对应网络配置以多种方式来执行电压测量从电势变压器160、电势变压器170到控制器150的传递。类似地，要由本领域技术人员注意的是，尽管图1公开了电路断路器140，但类似的切换装置也能替代电路断路器140而被使用。另外，要由本领域技术人员注意的是，控制器150一直被用于控制电路断路器140的操作，已知的各种其它控制原理能被用于控制电路断路器。

电路断路器140能执行闭合操作以建立功率源110与功率变压器130之间的电连接，并能执行断开操作以中断功率源110与功率变压器130之间的电连接。闭合操作和断开操作在本文中一般还被称为切换操作。闭合操作和断开操作一般以相控方式来执行（例如，以参照施加电压的具体相瞬间或相角进行操作）以用于功率变压器130的激励和去激励，并且因此以受控方式来执行。

通过电子控制器150来控制电路断路器140的断开和闭合。控制器150还被称为智能电子装置150。控制器150确定用于操作电路断路器140的适当切换实例，以确保电系统100中的最小电扰动，并确保在切换时生成的电震动和机械震动是最小的。控制器150当以期望的切换实例来操作电路断路器时考虑电路断路器操作时间（电路断路器的断开和闭合致动时间）。控制器150被配置成接收与对功率变压器130的施加电压（功率源电压）和来自诸如电势变压器160和170的相应电压感测装置的功率变压器输出有关的信息。控制器150包含一个或多个处理器和用于接收来自电势变压器的信号、将致动信号发送到电路断路器140以用于考虑到总线电压（施加到功率变压器130的总线电压的至少一个相）而计算和估计用于切换的瞬间（还被称为用于切换的时间或切换角）的输入和输出外围设备（I/O块），在功能上耦合到所述一个或多个处理器以用于存储对于估计和校正用于切换的瞬间所要求的信息的存储器模块，以及能够通过通信信道进行通信的网络接口。

控制器150的一个或多个处理器被配置成使用来自连接到功率变压器130的电压感测装置160的所获得的电压信号来估计磁化的级别。在本发明的实施例中，在功率变压器130的去激励后，即，在断开电路断路器130以隔离功率变压器130与功率源110以及断开另一电路断路器（未示出）以隔离功率变压器130与负载侧子系统120后，估计磁化的级别（残余磁通量的级别）。在另一实施例中，对于通过多个电路断路器而连接到负载侧子系统120的多个绕组功率变压器130，在隔离功率变压器130与负载侧子系统120的最后电路断路器的断开操作后，估计磁化的级别。通过在功率变压器130的去激励（通过电路断路器140的断开来进行）后立即得到的、来自电势变压器160的所测量的电压信号的处理，能够估计残余磁通量（磁化级别）。考虑到在功率变压器130内的磁组件（主要是磁芯）中存储的能量与功率变压器130的其它组件（例如，电容式元件）或/和与功率变压器130连接的电路断路器（还有以任何方式连接到功率变压器的绕组的任何负载）的相互作用，以及由于功率变压器130的芯的磁属性而与磁组件周围的环境条件（例如，温度）的交互，残余磁通量的平均值被预期随时间而变化（在变压器的绕组端子处测量的电压信号可能由于相互作用而是振荡的）。

通过确定在至少两个实例或至少两个时间期中（在循环的预确定集合内）的获得的电压信号的表征数据，能够估计在时间期内的残余磁通量的级别的变化。表征数据能够是指示在瞬间/时间期中的获得的电压信号的分布图的任何方面。表征数据表示在循环的预确定集合内的获得的电压信号的方面特性，例如表征数据能够是形状因子（formfactor）、快速傅立叶变换的系数、获得的信号波形（图案）其本身、电压信号时间期值、获得的电压信号的曲线下的面积、获得的电压信号的峰值、获得的电压信号的均方根值、及诸如此类。为进一步阐明，表征数据能够是在获得的电压信号的具体相的测量、或测量的振荡信号的峰值（正/负）、或得自测量的振荡信号的处理后的值（例如，均方根值、振荡信号的曲线下的面积）、或在测量的振荡信号中的循环的具体集合的时间期、或在时间期内的获得的电压信号（信号波形/图案）。

为了参考，能使用关于电路断路器的断开操作的、在获得的电压信号中在循环的预确定集合内的实例或时间期。至少两个实例的第二实例是用于确定在电路断路器140的断开操作后在获得的电压信号中在循环的预确定集合内的第二表征数据的实例。第二表征数据的选取要求与第一表征数据对应以允许比较，来确定对残余磁通量中的变化的估计。例如，如果正峰值被用作在第一实例处获得的振荡信号的第一表征数据，则第二表征数据对应地也通过在第二实例周围的振荡信号的正峰值来确定。

另一示例，如果表征数据是获得的电压信号的波形图案，则第一和第二表征数据能够被比较以估计残余通量的级别中的变化。在仍有的另一示例中，获得的电压信号的波形图案的形状相关方面能被用来估计在功率变压器130的去激励后的残余通量的级别。在这里，第二表征数据是获得的电压信号的波形图案，并且形状相关方面能够与残余通量的级别相关联。此关联能够通过任何数学过程来实现，例如使用统计方法、人工神经网络、或图案识别的技术领域中已知的任何此类方法。在本文中为简单起见，用于确定磁化的级别的示例被分类成/被关联于磁化的三个级别，即，无去磁化情况、完全去磁化情况、和部分去磁化情况。例如，在完全去磁化情况中，磁化的级别的估计被认为是零，在无去磁化情况中，磁化的级别的估计被认为与磁化的先前锁定级别是相同的，对于部分去磁化情况，磁化的级别的估计被认为是非零值。磁化的先前锁定级别是在功率变压器130的先前去激励操作期间在功率变压器130的芯中确定的残余通量的级别。

在实施例中，在电路断路器的断开后获得的波形（第二表征数据）的幅值能够在与在电路断路器的断开前立即获得的波形（第一表征数据）的比较中被归一化。第二表征数据的归一化数据被用作对经训练的人工神经网络的输入，其中归一化的第二表征数据被分类成磁化的三个级别中的至少一个。

控制器150基于磁化的所估计级别（基于从获得的电压信号（测量的电压信号）中确定的第二表征数据和第一表征数据）来确定在功率源110的至少一个相或所施加的电压信号的至少一个相角中的电路断路器40的切换的瞬间，并且在切换的所确定瞬间操作电路断路器140以用于功率变压器130的相控激励。

图2图示了当存在变压器的芯的无去磁化时在功率变压器130的激励和去激励状态期间的、表示跨功率变压器130的电压的获得的电压信号200。获得的电压信号200指示系统中的非持续振荡和不存在任何电容式元件。获得的电压信号200图示了电压波形，其中在去激励的瞬间210后存在具有无持续振荡的电压波形的指数式衰减。在200，描绘了关于去激励的瞬间和在去激励的瞬间后的瞬间的电压振荡，其中去激励的点210被标记以区分在去激励前的电压振荡220和在去激励后的电压振荡230。出于示范性目的，在本文中在图2仅描绘了来自获得的电压信号的循环的几个集合。在瞬间210，功率变压器130被去激励，并且因此电压信号在去激励操作后的几个循环内振荡，进一步对于其，电压信号描绘了衰减性质。在200，获得的电压信号被示为遵循衰减趋势（具有在获得的电压信号的幅值方面的降低），直至它达到大约级别零为止。衰减具有指数式性质，其中未观察到任何持续电压振荡。针对实例240的获得的电压信号上的峰值被采用为获得的电压信号的第一表征数据。在去激励发生时的瞬间210后，信号将在几个循环内以其相同形式继续，在所述几个循环后信号将开始在幅值方面降低。例如，在循环的两个集合后，幅值开始缩减。在功率变压器130的去激励后，确定第二峰值（第二表征数据），例如在图2中由点250所表示的值。比较这两个表征值，即第一表征值和第二表征值，并且确定所述两个值之间的差，可认为在从去激励前的某个点到去激励后的某个点在信号的幅值的级别方面存在变化。基于这个差，估计功率变压器130的芯中的磁化的级别（磁残余通量的级别），基于其，计算功率源110的至少一个相中的切换的瞬间。最后，在切换的所确定瞬间操作电路断路器140以用于功率变压器130的相控激励。在示范性实施例中，参照图2，确定关于去激励的瞬间的获得的电压信号的波形图案（第一表征数据），并且确定在去激励的瞬间后的获得的电压信号的波形图案（第二表征数据）。第二表征数据是获得的电压信号的波形图案，并且波形图案的形状相关方面能够与残余通量的级别相关联。第二表征数据被用作对经训练的人工神经网络的输入，其中磁化的级别被分类成/被关联于磁化的三个级别，即，无去磁化情况、完全去磁化情况、和部分去磁化情况。在参照图2的此示范性情形（其是无去磁化情况）中，磁化的级别的估计被认为与磁化的先前锁定级别相同。磁化的先前锁定级别是在功率变压器130的先前去激励操作期间在功率变压器130的芯中的、所估计的残余通量的级别。最后，控制器150基于磁化的所估计级别，确定在功率源110的至少一个相或所施加电压信号的至少一个相角中的电路断路器140的切换的瞬间。

图3图示了在系统中存在电容式元件的情况下当存在变压器的芯的完全去磁化时在功率变压器130的激励和去激励状态期间的、表示跨功率变压器130的电压的获得的电压信号300。获得的电压信号300指示由于系统中的电容式元件的存在而引起的持续电压振荡。获得的电压信号300图示了电压波形，其中在去激励的瞬间310后不存在电压波形的指数式衰减并且转而发生持续振荡。在300，描绘了关于去激励的瞬间和在去激励的瞬间后的瞬间的电压振荡，其中去激励的点310被标记以区分在去激励前的电压振荡320和在去激励后的电压振荡330。出于示范性目的，在本文中在图3仅描绘了来自获得的电压信号的循环的几个集合。在瞬间310，功率变压器130被去激励，并且因此电压信号在去激励操作后的几个循环内振荡，进一步对于其，电压信号展现了某种特性行为。在310处的去激励的点后，信号能展现任何或所有特性，像如幅值的减小、时间期的增大、和获得的电压信号的至少一个循环的相等及相对极性，如在350所图示的。进一步，如图3中所图示的，在350处，与340相比，关于去激励的获得的电压信号展现了信号的形状从正弦形式到方波或不规则形状形式的变化，同时维持与幅值的减小、时间期的增大、和获得的电压信号的至少一个循环的相等及相对极性有关的特性的变化。

在示范性实施例中，参照图3，确定关于去激励的瞬间的获得的电压信号的波形图案（第一表征数据），并且确定在去激励的瞬间后的获得的电压信号的波形图案（第二表征数据）。第二表征数据是获得的电压信号的波形图案（如在350中所指示的），并且波形图案的形状相关方面能够与残余通量的级别相关联。第二表征数据350被用作对经训练的人工神经网络的输入，其中磁化的级别被分类成/被关联于磁化的三个级别，即，无去磁化情况、完全去磁化情况、和部分去磁化情况。在参照图3的此示范性情形（其是完全去磁化情况）中，磁化的级别的估计被认为是零。最后，控制器150基于磁化的所估计级别，确定在功率源110的至少一个相或所施加电压信号的至少一个相角中的电路断路器140的切换的瞬间。

在实施例中，电路断路器140能被提供有带有相当大的电容值的任何设备（例如分级电容器（grading capacitor））。图4中图示了带有分级电容器的此实施例的获得的电压信号。图4图示了针对实施例的三相功率变压器的获得的电压信号，其中用于功率变压器130的激励和去激励的电路断路器140被提供有分级电容器。图4使用实施例来图示，其中功率变压器130是三相功率变压器，并且因此，获得的电压信号以带有获得的电压信号400A、400B和400C的三相方式来描绘。在此类实施例中，来自功率源110的所施加电压或源电压的一部分将在功率变压器130的去激励期间被传送到功率变压器130。而且在410处的功率变压器130的去激励后的获得的电压信号将描绘持续振荡，其可能带有与在去激励的瞬间之前的获得的电压的幅值相比更低的幅值。在410处的去激励的瞬间后的获得的电压信号展现了对称和周期性波，其带有与在瞬间410前的波的性质相比缩减的幅值。不像如图3，在图4中，维持在去激励的瞬间之前和之后的获得的电压信号的图案，例如正弦图案。对于获得的电压信号400A，确定在关于去激励的时间的任何瞬间的峰值（第一表征值），并且确定在410处的去激励操作后的任何瞬间处的峰值（第二表征值）。比较这两个表征值，即第一表征值和第二表征值，并且确定所述两个值之间的差，可认为在从去激励前的某个点到去激励后的某个点在信号的幅值的级别方面存在变化。基于这个差，估计功率变压器130的芯中的磁化的级别（磁残余通量的级别），基于其，计算功率源110的至少一个相中的切换的瞬间。最后，在切换的所确定瞬间操作电路断路器140以用于功率变压器130的相控激励。

对于其中磁化的级别（残余通量级别）被认为在用于功率变压器130的相控激励的系统中是固定的并且电路断路器140在相对于残余通量的此固定级别的切换的瞬间被操作的示范性实施例，在此类情形中，残余通量的固定级别（磁化的级别）能够基于在去激励的瞬间后的获得的电压信号中检测到的变化而被校正或调整。参照图4，其中获得的电压信号400A、400B和400C表示带有幅值的降低的持续振荡，磁化的固定级别（残余通量）能够被校正成非零值，例如，峰值的10%，或者相对于所考虑的固定值来缩减磁化（残余通量）的预确定级别，例如缩减-40%。因此，基于磁化的校正级别来执行功率变压器130的相控激励。

在另一示范性实施例中，参照图4，确定关于去激励的瞬间的获得的电压信号的波形图案（第一表征数据），并且确定在去激励的瞬间后的获得的电压信号的波形图案（第二表征数据）。第二表征数据是获得的电压信号的波形图案，并且波形图案的形状相关方面能够与残余通量的级别相关联。第二表征数据被用作对经训练的人工神经网络的输入，其中磁化的级别被分类成/被关联于磁化的所述三个级别，并且参照图4（其是部分去磁化情况），磁化的级别的估计被认为是非零值。最后，控制器150基于磁化的所估计级别，确定在功率源110的至少一个相或所施加电压信号的至少一个相角中的电路断路器140的切换的瞬间。

图5描绘了用于通过电路断路器140来对功率变压器130进行相控激励的方法500。

在方法500中，控制器150从连接到功率变压器130的电压感测装置170获得电压信号，如在510中所描绘的。数据获得能够通过I/O模块或者通过控制器150与电压感测装置170之间的通信网络中的通信。

控制器150随后确定在循环的预确定集合内在获得的电压信号中的第一表征数据，如在520中所描绘的。表征数据表示大约在电路断路器的断开操作时在循环的预确定集合内的获得的电压信号的方面特性。表征数据能够是以下项中的至少一项：获得的电压信号的形状因子、获得的电压信号的快速傅立叶变换的系数、获得的信号波形（图案）其本身、电压信号时间期值、获得的电压信号的曲线下的面积、获得的电压信号的峰值、获得的电压信号的均方根值、在获得的电压信号的具体相的测量、以及得自电压信号的处理后的值。

控制器150确定在电路断路器140的断开操作后在获得的电压信号中在循环的预确定集合内的第二表征数据，如在530中所描绘的。第二表征数据表示在电路断路器的断开操作后在循环的预确定集合内的获得的电压信号的方面特性。如已经提及的，第二表征数据需要与第一表征数据对应以允许比较，来确定对残余磁通量中的变化的估计。进一步，第一表征数据与第二表征数据之间的差允许确定功率变压器130的去激励操作。如在步骤540中所描绘的，基于以下项中的至少一项来估计功率变压器130的芯的磁化的级别：第二表征数据；和第一表征数据与第二表征数据。磁化的级别表示在电路断路器140的断开操作后在功率变压器130的芯中存在的残余通量的级别。当估计基于第二表征数据时，例如，当第二表征数据是波形的图案时，第二表征数据被用作对经训练的人工神经网络的输入，其中磁化的级别被分类成/被关联于磁化的三个级别，即，无去磁化情况、完全去磁化情况、和部分去磁化情况。波形的图案的形状相关方面与残余通量的级别相关联。此关联能够通过任何数学过程来实现，例如使用统计方法、人工神经网络、或图案识别的技术领域中已知的任何此类方法。磁化的级别被分类成/被关联于磁化的三个级别，即，无去磁化情况、完全去磁化情况、和部分去磁化情况。例如，在完全去磁化情况中，磁化的级别的估计被认为是零，在无去磁化的情况中，磁化的级别的估计被认为与磁化的先前锁定级别相同，对于部分去磁化情况，磁化的级别的估计被认为是非零值。当估计基于第一表征数据和第二表征数据时，第一表征数据与第二表征数据之间的比较和确定数据的两个集合之间的差引起推断：从去激励前的某个点到去激励后的某个点在信号的幅值的级别方面存在变化。基于这个差，估计功率变压器130的芯中的磁化的级别（磁残余通量的级别），基于其，计算功率源110的至少一个相中的切换的瞬间。

在另一示范性实施例中，当表征数据是获得的电压信号的波形图案时，第一和第二表征数据能够被比较以估计在残余通量的级别方面的变化。在这里，两个表征数据的波形的图案的形状中的差别能够与残余通量的级别相关联。此关联能够通过任何数学过程来实现，例如使用统计方法、人工神经网络、或图案识别的技术领域中已知的任何此类方法。而且磁化的级别能够被分类成/被关联于磁化的多个级别，以用于估计在磁化的级别方面的变化。

如在550中所描绘的，控制器150基于磁化的所估计级别，确定功率源110的至少一个相中的切换的瞬间。

功率源110的至少一个相中的切换的瞬间由控制器150来确定以用于执行电路断路器140的闭合操作。切换的瞬间由控制器150基于由电势变压器160所测量的功率源110的电压来计算，以确保闭合操作期间的通量等效于在断开操作后在功率变压器130中剩下的残余通量的级别。基于如在步骤550中所确定的功率变压器130的磁化的级别来确定功率变压器130中的残余通量的级别。

如在560中所描绘的，在针对功率变压器130的相控激励的切换的所确定瞬间，控制器150操作电路断路器140。可由本领域技术人员注意到的是，尽管在时间的所确定瞬间操作电路断路器，但电路断路器操作时间（用于闭合或断开电路断路器的时间）被考虑。因此，功率变压器在控制器在考虑了针对功率变压器的相控激励的电路断路器的断开和闭合时间的瞬间操作电路断路器的时间的所确定瞬间被激励。

进一步，可由本领域技术人员注意到的是，数学过程（例如使用统计方法、人工神经网络、查找表、或图案识别的技术领域中已知的任何此类方法）的实现能够由控制器150或者由以通信方式连接到控制器150的系统100中的任何其它装置/服务器（未示出）来进行。

可由本领域技术人员注意到的是，术语“循环的预确定集合”将意味着半个循环、完整循环、或不止一个循环。

本书面描述使用包含最佳模式的示例来描述本文中的主题，并且还使用包含最佳模式的示例来使得本领域技术人员能够制作和使用本主题。本主题的可取得专利的范围由权利要求所限定，并且可包含本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件，或者如果它们包含具有与权利要求的字面语言无实质差异的等效结构元件，则旨在它们在权利要求的范畴内。

Claims (8)

1.一种用于电系统中的至少一个功率变压器（130）的相控激励的方法，其中所述功率变压器（130）被连接到由控制器（150）来操作以用于执行受控切换的电路断路器（140），所述电路断路器（140）被连接在功率源（110）的至少一个相与所述功率变压器（130）的绕组之间；所述方法（500）包括：

从连接到所述功率变压器（130）的电压感测装置（170）获得（510）电压信号；

确定（520）在循环的预确定集合内在所获得的电压信号中的第一表征数据，其中所述第一表征数据表示大约在所述电路断路器（140）的断开操作时在循环的所述预确定集合内的所获得的电压信号的方面特性；

确定（530）在所述电路断路器（140）的断开操作后在所获得的电压信号中在循环的所述预确定集合内的第二表征数据，其中所述第二表征数据表示在所述电路断路器（140）的断开操作后在循环的所述预确定集合内的所获得的电压信号的方面特性；

基于以下项中的至少一项来估计（540）所述功率变压器（130）的芯的磁化的级别：第二表征数据，和所述第一表征数据与所述第二表征数据；

基于磁化的所估计级别，确定（550）所述功率源（110）的至少一个相中的切换的瞬间；以及

在切换的所确定瞬间，操作（560）所述电路断路器（140）以用于所述功率变压器（130）的相控激励。

2.如权利要求1中所要求的方法，其中估计磁化的级别包括将磁化的所述级别分类成完全去磁化级别、部分去磁化级别和零去磁化级别中的一个。

3.如权利要求2中所要求的方法，其中将磁化的所述级别进行分类基于所述第二表征数据的形状相关方面。

4.如权利要求2中所要求的方法，其中所述估计磁化的级别基于第二表征数据，其中所述第二表征数据是所获得的电压信号的波形图案。

5.如权利要求1中所要求的方法，其中估计所述功率变压器（130）的芯的磁化的级别借助于比较所述第一表征数据与所述第二表征数据。

6.如权利要求1中所要求的方法，其中所述第一表征数据或所述第二表征数据是以下项中的至少一项：所获得的电压信号的形状因子、所获得的电压信号的波形图案、所获得的电压信号的快速傅立叶变换的系数、得自所获得的电压信号的时间期值、所获得的电压信号的曲线下的面积、所获得的电压信号的峰值、所获得的电压信号的均方根值、在所获得的电压信号的具体相的测量、以及得自所述电压信号的处理后的值。

7.一种配置成操作连接在功率变压器（130）与功率源（110）的至少一个相之间的至少一个电路断路器（140）的控制器（150），所述控制器（150）包括：

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成：

从连接到所述功率变压器（130）的电压感测装置（170）获得电压信号；

确定在循环的预确定集合内在所获得的电压信号中的第一表征数据，其中所述第一表征数据表示大约在所述电路断路器的断开操作时在循环的所述预确定集合内的所获得的电压信号的方面特性；

确定在所述电路断路器的断开操作后在所获得的电压信号中在循环的所述预确定集合内的第二表征数据，其中所述第二表征数据表示在所述电路断路器的断开操作后在循环的所述预确定集合内的所获得的电压信号的方面特性；

基于以下项中的至少一项来估计所述功率变压器（130）的芯的磁化的级别：第二表征数据，和所述第一表征数据与所述第二表征数据；

基于磁化的所估计级别，确定所述功率源（110）的至少一个相中的切换的瞬间；以及

在切换的所确定瞬间，操作所述电路断路器（140）以用于所述功率变压器（130）的相控激励。

8.如权利要求7中所要求的控制器（150），以所述功率源（110）的至少一个相的相角来操作所述电路断路器（140），其中所述相角对应于针对所述功率变压器（130）的相控激励的切换的所确定瞬间。