CN110535110A - 特高压交流变压器选相分合闸控制方法及装置 - Google Patents

特高压交流变压器选相分合闸控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及变压器智能控制领域，尤其涉及一种特高压交流变压器选相分合闸控制方法及装置。所述方法包括：当接收到分闸命令时检测特高压交流变压器的主控相电压，根据主控相电压控制特高压交流变压器的三相进行分闸，分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零；当接收到合闸命令时控制特高压交流变压器的三相进行合闸。本公开实施例通过一相电压控制特高压交流变压器的三相分合闸，实现分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零，在零剩余磁链条件下控制特高压交流变压器合闸，从而达到抑制合闸冲击的效果。

Description

特高压交流变压器选相分合闸控制方法及装置
技术领域
本公开涉及变压器智能控制领域，尤其涉及一种特高压交流变压器选相分合闸控制方法及装置。
背景技术
特高压交流变压器为特高压电网中的核心元件之一，特高压交流变压器选相分合闸控制方法是采用选相控制技术控制特高压交流变压器分闸和/或合闸的方法。
相关技术中，为了抑制特高压交流变压器合闸时产生的励磁涌流，特高压交流变压器选相分合闸控制方法通常包括如下几个步骤：控制设备控制特高压交流变压器在任意分闸时刻分闸后，估算该特高压交流变压器的剩余磁链。控制设备根据估算的剩余磁链确定合闸时刻，从而控制特高压交流变压器在确定出的合闸时刻进行合闸。
但是在上述方法中，控制设备估算剩余磁链时还需要考虑低压侧补偿电容等因素的影响，计算过程较为复杂，使得计算结果的精准度较低，无法有效地将特高压交流变压器合闸时产生的励磁涌流抑制到较低水平。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种特高压交流变压器选相分合闸控制方法及装置。技术方案如下：
根据本公开的一方面，提供了一种特高压交流变压器选相分合闸控制方法，所述方法，包括：
当接收到分闸命令时检测所述特高压交流变压器的主控相电压，所述特高压交流变压器为三相变压器，所述主控相为所述特高压交流变压器的三相中的一相；
根据所述主控相电压控制所述特高压交流变压器的三相进行分闸，分闸后所述特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零；
当接收到合闸命令时控制所述特高压交流变压器的三相进行合闸。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述主控相电压控制所述特高压交流变压器的三相进行分闸，包括：
当所述主控相电压为零时控制第一相和第二相的高压侧断路器均断开，所述第一相和所述第二相为所述三相中除所述主控相以外的其他两相；
在第一延时时长后控制所述主控相的高压侧断路器断开。
在另一种可能的实现方式中，所述在第一延时时长后控制所述主控相的高压侧断路器断开，包括：
在四分之一的工频周期后判断所述第一相与所述第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值；
当所述差值绝对值小于所述预设差值阈值时控制所述主控相的高压侧断路器断开；
当所述差值绝对值大于或者等于所述预设差值阈值时，在二分之一的所述工频周期后继续执行判断所述第一相和所述第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值的步骤。
在另一种可能的实现方式中，所述第一延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的所述工频周期与至少一个二分之一的所述工频周期之和。
在另一种可能的实现方式中，所述当接收到合闸命令时控制所述特高压交流变压器的三相进行合闸，包括：
当接收到所述合闸命令时检测所述主控相电压；
当所述主控相电压为预设峰值时控制所述主控相电压的高压侧断路器闭合；
在第二延时时长后控制第一相和第二相的高压侧断路器均闭合，所述第一相和所述第二相为所述三相中除所述主控相以外的其他两相。
在另一种可能的实现方式中，所述第二延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的所述工频周期与M个二分之一的所述工频周期之和，所述M为预先设置的正整数。
根据本公开的另一方面，提供了一种特高压交流变压器选相分合闸控制装置，包括：
检测器，用于当接收到分闸命令时检测所述特高压交流变压器的主控相电压，所述特高压交流变压器为三相变压器，所述主控相为所述特高压交流变压器的三相中的一相；
处理器，用于根据所述主控相电压控制所述特高压交流变压器的三相进行分闸，分闸后所述特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零；
所述处理器，还用于当接收到合闸命令时控制所述特高压交流变压器的三相进行合闸。
在一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于：
当所述主控相电压为零时控制第一相和第二相的高压侧断路器均断开，所述第一相和所述第二相为所述三相中除所述主控相以外的其他两相；
在第一延时时长后控制所述主控相的高压侧断路器断开。
在另一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于：
在四分之一的工频周期后判断所述第一相与所述第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值；
当所述差值绝对值小于所述预设差值阈值时控制所述主控相的高压侧断路器断开；
当所述差值绝对值大于或者等于所述预设差值阈值时，在二分之一的所述工频周期后继续执行判断所述第一相和所述第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值的步骤。
在另一种可能的实现方式中，所述第一延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的所述工频周期与至少一个二分之一的所述工频周期之和。
在另一种可能的实现方式中，所述检测器，还用于当接收到所述合闸命令时检测所述主控相电压；
所述处理器，还用于当所述主控相电压为预设峰值时控制所述主控相电压的高压侧断路器闭合；在第二延时时长后控制第一相和第二相的高压侧断路器均闭合，所述第一相和所述第二相为所述三相中除所述主控相以外的其他两相。
在另一种可能的实现方式中，所述第二延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的所述工频周期与M个二分之一的所述工频周期之和，所述M为预先设置的正整数。
本公开提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法，通过当接收到分闸命令时检测特高压交流变压器的三相中的一相电压即主控相电压，根据主控相电压控制特高压交流变压器的三相进行分闸，保证分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零，在零剩余磁链条件下合闸时可以实现三相磁链快速达到稳态，将特高压交流变压器合闸时产生的励磁涌流抑制到较低的水平。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出了本公开一个实施例提供的实施环境的示意图；
图2示出了特高压交流变压器的三相磁路关系的简化示意图；
图3示出了本公开一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法的流程图；
图4示出了本公开另一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法的流程图；
图5示出了本公开另一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法涉及的磁链的三相正序变化规律的示意图；
图6示出了本公开另一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法的流程图；
图7示出了本公开另一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法的流程图；
图8示出了本公开另一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
相关技术中，特高压电网担负着连接区域电网的重要作用，在国内已投运多条特高压线路，连接着华北电网、华中电网、华东电网、西北电网与东北电网。作为特高压电网中的核心元件之一，特高压交流变压器额定容量大，空载合闸时产生的励磁涌流水平高，同时向特高压电网注入大量的谐波，引起特高压电网电压和电流的波形畸变，严重时可产生持续时间长、衰减缓慢的暂态过电压，对近区的电网及设备尤其是电力电子设备产生不利影响。
选相控制技术是解决特高压交流变压器合闸冲击的一种技术，相比于加装合闸电阻的方式，选相控制技术无需增加一次大功率电阻，从理论上消除了励磁涌流产生的根源。而受限于早期特高压断路器的技术水平，特高压断路器操动机构分合闸时离散性较大，这限制了选相控制技术的实际效果。九十年代后期推出了基于永磁机构和电子操动的真空断路器，为选相控制技术创造了条件。
目前，选相控制技术在电容器、电抗器上的应用已相对成熟，比如，传统的电抗器在受控分闸时，由于三相之间不存在电磁耦合，采用电压峰值时刻分闸的方式分别控制三相磁链为零，而此方法在特高压交流变压器上无法使用。当特高压交流变压器的一相切除后，由于另外两相电压仍然起到励磁作用，特高压交流变压器低压侧三相电压仍然维持正序关系，即低压侧电压基本不变，未分闸的两相向已分闸的单相提供励磁能量。如果此时再分闸一相，未分闸的最后一相将向已分闸的两相提供励磁能量，特高压交流变压器的低压侧不再保持三相正序关系。即对于特高压交流变压器而言，不考虑剩磁的控制方式无法将励磁涌流抑制到较低水平。由于特高压交流变压器低压侧角接绕组建立了三相之间磁链的耦合关系，剩磁计算较为复杂，任意分闸时刻条件下计算剩磁时还需要考虑低压侧补偿电容的影响，计算复杂且计算结果的精准度较低。
本公开实施例提供了一种特高压交流变压器选相分合闸控制方法及装置，可以用于解决上述相关技术中存在的问题。本公开提供的技术方案中，利用正常情况下特高压电网三相电压基本平衡、零序和负序电压分量基本为零的特点，通过一相电压控制特高压交流变压器的分合闸。利用特高压交流变压器的三相励磁阻抗基本相等的特点，通过一相的分合闸时刻同时控制另外两相的磁链，实现分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零，在零剩余磁链条件下控制特高压交流变压器合闸，从而达到抑制合闸冲击的效果。
在对本公开实施例进行解释说明之前，先对本公开实施例的示例性的应用场景进行说明。图1示出了本公开一个实施例提供的实施环境的示意图。
如图1所示，该实施环境包括：控制设备10、断路器20和特高压交流变压器(图中未示出)，断路器20分别与控制设备10和特高压交流变压器连接。该控制设备10包括：收发器12、处理器14和检测器16。
收发器12，用于接收控制命令，将接收到的控制命令发送至处理器14。该控制命令包括分闸命令和合闸命令中的一种。
断路器20，用于根据处理器14的控制，分别实现三相中任意一相或多相的断开或闭合，以实现相应一相或多相的分闸或合闸。
处理器14，用于当接收到分闸命令时，通过检测器16检测特高压交流变压器的主控相电压。其中，检测器16用于检测所接入的特高压交流变压器的主控相电压，主控相为特高压交流变压器的三相中的任意单相。
处理器14，还用于根据主控相电压控制特高压交流变压器的三相进行分闸，使得分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零。
可选的，处理器14，还用于根据主控相电压控制特高压交流变压器的三相的断路器20断开。
可选的，处理器14还用于根据主控相电压向收发器12发送分闸指令，收发器12还用于将接收到的分闸指令发送至断路器20。对应的，断路器20用于接收分闸指令，根据接收到的分闸指令对断路器20进行断开。
需要说明的是，在本公开实施例中，在控制特高压交流变压器分闸或合闸时，可认为低压侧断路器已断开，高压侧断路器和中压侧断路器有一侧已断开，通过另一侧断路器分合特高压变压器。即上述的断路器20包括高压侧断路器或者中压侧断路器。
在一种可能的实现方式中，低压侧断路器和中压侧断路器已断开，通过高压侧断路器分合特高压交流变压器。
在另一种可能的实现方式中，低压侧断路器和高压侧断路器已断开，通过中压侧断路器分合特高压交流变压器。
处理器14，还用于当接收到合闸命令时通过处理器14控制特高压交流变压器的三相进行合闸。
可选的，处理器14还用于根据主控相电压控制特高压交流变压器的三相的断路器20闭合。示意性的，处理器14还用于向收发器12发送合闸指令，收发器12还用于将接收到的合闸指令发送至断路器20。对应的，断路器20用于接收合闸指令，根据接收到的合闸指令对断路器20进行闭合。
可选的，当需要校验断路器20的动作时间时，处理器14还用于通过辅助输入获得闭环校验数据。示意性的，辅助输入为断路器20的电流。由于本公开实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法有相位较为固定的特征，断路器预击穿时间较为稳定，通过测量断路器20的电流可得到对应的动作时间。
由于只引入一相电压即主控相电压为输入，控制设备10就地安装的布线工作较为简单。可选的，就地安装的控制设备10位于三相中任意一相的操作机构内。当三相的操作机构中均配置控制设备10时，可使用任意一相对应的控制设备10实现特高压交流变压器的分合闸控制，设备冗余度高。
其中，特高压交流变压器为三相变压器。可选的，特高压交流变压器为自耦变压器。
可选的，特高压交流变压器的三相电压平衡，零序电压和负序电压分量为零，特高压交流变压器的三相励磁绕组相等。
特高压交流变压器的结构与普通的分相式变压器有较大的差异。由于电压等级高、绝缘和发热设计难度大，特高压交流变压器的调压方式为无载调压，采用在中心点接入调压补偿变压器的方式。对于特高压交流变压器，存在3个独立的闭合磁路。由于调压补偿变压器电压仅占主绕组的5％，容量仅占变压器主体的0.5％，在计算电磁暂态时可忽略调压铁芯和补偿铁芯对主铁芯的电磁影响，忽略后引入的误差远小于特高压断路器动作时间分散性带来的误差。此外，由于采用了无载调压，在特高压交流变压器调整分接头时，需要测量调压补偿变压器的直流电阻，直流电阻测量时带来的偏磁无法消除，这部分剩余磁链是控制设备无法预测的，因此考虑调压补偿变压器剩磁影响的实际意义不大。
在控制特高压交流变压器分闸时，为了减小高压侧分断电感电流可能引发的断口重燃和飞弧，一般要求先切除负荷，后切除电源。在控制特高压交流变压器合闸时，为了减小励磁冲击，一般要求先投入电源，后投入负荷。在控制特高压交流变压器分合闸时，可认为低压侧断路器已断开，通过高压侧断路器或中压侧断路器分合特高压交流变压器。
可选的，特高压交流变压器的三相磁路关系的简化示意图如图2所示，简化后引入的误差在合理的范围内。特高压交流变压器的三相分别为A相、B相和C相，主控相为A相、B相和C相中的任意一相，对于特高压交流变压器的三相中每相，存在一个独立的闭合磁路。在本公开实施例中，当控制特高压交流变压器分闸或合闸时，低压侧断路器已断开，通过高压侧断路器分合特高压交流变压器，可以实现分闸后A相铁芯22、B相铁芯24和C相铁芯26的剩余磁链均接近于或等于零，在零剩余磁链条件下合闸时可以实现三相磁链快速达到稳态。
下面，本公开实施例采用示例性的实施例对进行介绍。
请参考图3，其示出了本公开一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法的流程图，该方法可用于如图1所示的控制设备10中，该方法包括：
步骤301，当接收到分闸命令时检测特高压交流变压器的主控相电压，特高压交流变压器为三相变压器，主控相为特高压交流变压器的三相中的一相。
在上述示例性应用场景中，可通过控制设备接收分闸命令，分闸命令用于指示控制设备控制特高压交流变压器的三相进行分闸。
由于电压等于磁链的变化率，稳态时电压和磁链均为正弦变化规律，相位固定相差90度。本公开实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法是按照磁链的变化规律说明分合闸控制逻辑，其效果等同于按照电压的变化规律进行说明。
可选的，控制设备在接收到分闸命令之后，将特高压交流变压器的三相中任意一相的电压作为主控相，检测该主控相电压。其中，主控相电压为主控相的励磁电压。
可选的，控制设备通过实时检测或者每隔预设时间间隔检测特高压交流变压器的主控相电压。示意性的，预设时间间隔是控制设备默认设置，或者是用户自定义设置的。本实施例对此不加以限定。
步骤302，根据主控相电压控制特高压交流变压器的三相进行分闸，分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零。
可选的，控制设备根据主控相电压，采用第一控制策略控制特高压交流变压器的三相分闸，从而实现分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零。第一控制策略包括基于特高压电网三相电压平衡、零序和负序电压分量为零的特点所设置的策略和/或包括基于特高压变压器三相励磁阻抗相等的特点所设置的策略。本文所称“接近于零”，可表示根据实际需要，与“零”的差异在允许范围之内的值。
在一种可能的实现方式中，低压侧断路器和中压侧断路器已断开，控制设备控制特高压交流变压器的三相分闸，包括：控制设备控制特高压交流变压器的三相的高压侧断路器均断开。
在另一种可能的实现方式中，低压侧断路器和高压侧断路器已断开，控制设备控制特高压交流变压器的三相分闸，包括：控制设备控制特高压交流变压器的三相的中压侧断路器均断开。
步骤303，当接收到合闸命令时控制特高压交流变压器的三相进行合闸。
控制设备在控制特高压交流变压器的三相分闸之后，控制设备接收合闸命令，合闸命令用于指示控制设备控制特高压交流变压器的三相进行合闸。
可选的，控制设备在接收到合闸命令后，采用第二控制策略控制控制特高压交流变压器的三相进行合闸。第二控制策略包括基于特高压电网三相电压平衡、零序和负序电压分量为零的特点所设置的策略和/或包括基于特高压变压器三相励磁阻抗相等的特点所设置的策略。
可选的，控制设备控制特高压交流变压器的三相合闸，包括：控制设备控制特高压交流变压器的三相的高压侧断路器或中压侧断路器均闭合。
需要说明的是，在控制特高压交流变压器分闸或合闸时，可认为低压侧断路器已断开，通过高压侧断路器或中压侧断路器分合特高压交流变压器。
为了方便介绍，下面仅以高压侧投切特高压交流变压器即通过高压侧断路器分合特高压交流变压器为例进行说明。通过中压侧断路器分合特高压交流变压器的方法可类比参考下述的通过高压侧断路器分合特高压交流变压器的相关细节，在此不再赘述。
综上所述，在非故障跳闸的情况下，即使特高压交流变压器三相之间存在电磁耦合关系，本公开实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法综合考虑了后分相通过低压侧绕组对先分相的励磁影响，当控制设备接收到分闸命令时检测特高压交流变压器的三相中的一相电压即主控相电压，根据主控相电压控制特高压交流变压器的三相进行分闸，保证分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零，在零剩余磁链条件下合闸时可以实现三相磁链快速达到稳态，将特高压交流变压器合闸时产生的励磁涌流抑制到较低的水平。
请参考图4，其示出了本公开另一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法的流程图，该方法用于如图2所示的实施环境中，该方法包括：
步骤401，当接收到分闸命令时检测特高压交流变压器的主控相电压。
当控制设备接收到分闸命令时，检测特高压交流变压器的主控相电压，主控相为特高压交流变压器的三相中的任意一相。
步骤402，当主控相电压为零时控制第一相和第二相的高压侧断路器均断开，第一相和第二相为三相中除主控相以外的其他两相。
可选的，在需要对特高压交流变压器进行分闸之前，先切除中压侧的负载和低压侧的补偿元件，系统电压从高压侧对特高压交流变压器提供励磁能量。
可选的，控制设备判断主控相电压是否为零，若主控相电压为零，即第一相和第二相磁链相等，则控制设备控制第一相的高压侧断路器和第二相的高压侧断路器均断开。此时主控相磁链为峰值，主控相磁链的大小等于第一相磁链和第二相磁链之和，但极性相反。若主控相电压不为零，则控制设备继续执行检测特高压交流变压器的主控相电压的步骤。
在一个示意性的例子中，主控相为B相，第一相为A相，第二相为C相，磁链的三相正序变化规律如图5所示。当B相电压为零即A相、C相磁链相等的t1时刻，断开A相、C相的高压侧断路器，此时B相磁链为峰值，B相磁链的大小等于A相、C相磁链之和，但极性相反。
步骤403，在第一延时时长后控制主控相的高压侧断路器断开。
可选的，第一相和第二相的高压侧断路器断开后，控制设备在第一延时时长后控制主控相的高压侧断路器断开，此时主控相磁链为零，主控相电压为峰值。
以主控相为B相，第一相为A相，第二相为C相为例，由于特高压交流变压器的低压侧三相绕组为角接关系，低压侧三相电压有如下规律：
Ua+Ub+Uc＝0
其中，Ua表示A相电压，Ub表示B相电压，Uc表示C相电压。A相、C相的高压侧断路器断开后，A相、C相变为B相的负载，B相通过低压侧绕组对A相、C相提供励磁能量，考虑到特高压交流变压器三相的型号和结构相同，可认为A相的励磁阻抗等于C相的励磁阻抗，由于A相和C相为串联关系，两相分得的电压相等，即：
Ua＝Uc
由以上两式可得到：
Ua＝Uc＝-Ub/2
从上述分析可以看出，磁链的变化率等于绕组电压。在A相、C相的高压侧断路器分断后，其磁链的变化规律等同B相的一半，但方向相反。继续参考图5，B相磁链沿着稳态曲线51变化到零的同时，A相、C相磁链将沿着相同的曲线52变化，且三相磁链将刚好同时变化到零，t2时刻分断B相的高压侧断路器，三相磁链全部受控为零。由于三相电压为对称关系，t2时刻B相磁链为零、B相电压为峰值。
可选的，第一延时时长，包括：四分之一的工频周期，或者，四分之一的工频周期与至少一个二分之一的工频周期之和。
示意性的，第一延时时长包括四分之一的工频周期与N个二分之一的工频周期之和。其中，N为零或者小于9的正整数。
可选的，工频周期为交流电完成一个周波的变化所需要的时间。比如，工频频率为50Hz时，工频周期为0.02秒。
可选的，第一延时时长是预先设置的时长，或者是控制设备根据第一相和第二相的剩余磁链所确定的时长。
在一种可能的实现方式中，控制设备在第一延时时长后控制主控相的高压侧断路器断开，包括：控制设备在四分之一的工频周期后控制主控相的高压侧断路器断开。
由于在第一相和第二相分闸不同步的情况下，四分之一的工频周期延时后第一相与第二相的剩余磁链的差值绝对值可能较大，控制设备以半个工频周期为单位适当延时可减小第一相和第二相的剩余磁链。因此，在另一种可能的实现方式中，控制设备在四分之一的工频周期后判断第一相与第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值。当差值绝对值小于预设差值阈值时控制主控相的高压侧断路器断开。当差值绝对值大于或者等于预设差值阈值时，在二分之一的工频周期后(即第一相和第二相的高压侧断路器均断开后的四分之三工频周期后)继续执行判断第一相和第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值的步骤。
其中，预设差值阈值为预先设置的门限值，当第一相与第二相的剩余磁链的差值绝对值小于预设差值阈值时用于指示主控相具备分闸条件，控制设备控制主控相的高压侧断路器断开。当第一相与第二相的剩余磁链的差值绝对值大于或等于预设差值阈值时，可在二分之一的工频周期后进行再次判断。
可选的，控制设备对判断第一相与第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值的判断次数进行记录，当判断次数达到预设次数阈值时不再执行判断步骤，控制主控相的高压侧断路器断开。比如，预设次数阈值为9。设置预设次数阈值可避免判断次数过多导致分合闸控制延时过大，无法及时进行。
需要说明的是，本公开实施例对预设差值阈值和预设次数阈值的具体数值均不加以限定。此外，也可不设置预设差值阈值，持续进行判断直至第一相与第二相的剩余磁链的差值绝对值小于预设差值阈值。
在一个示意性的例子中，如图6所示，主控相为B相，第一相为A相，第二相为C相。步骤601，控制设备接收分闸命令。步骤602，控制设备检测B相电压。步骤603，当B相电压为零时分断A相和C相的高压侧断路器。步骤604，延时1/4+N个1/2工频周期后，分断B相的高压侧断路器。其中，N为小于9的正整数。
步骤404，当接收到合闸命令时检测主控相电压。
在三相的高压侧断路器均断开后，当控制设备接收到合闸命令时检测主控相电压。
步骤405，当主控相电压为预设峰值时控制主控相电压的高压侧断路器闭合。
可选的，控制设备判断主控相电压是否为预设峰值，若主控相电压为预设峰值，则控制主控相电压的高压侧断路器闭合。若主控相电压尚未达到预设峰值，则继续执行检测主控相电压的步骤。其中，预设峰值为预先设置的主控相电压的峰值。
示意性的，继续参考图5，三相的高压侧断路器均断开后，在接收到合闸命令的情况下，在B相电压为预设峰值的t3时刻，B相磁链通常为零或接近于零，此时，闭合B相的高压侧断路器。此时三相磁链均接近于或者等于零。
步骤406，在第二延时时长后控制第一相和第二相的高压侧断路器均闭合。
其中，第一相和第二相为三相中除主控相以外的其他两相。
可选的，第二延时时长，包括：四分之一的工频周期，或者，四分之一的工频周期与M个二分之一的工频周期之和，M为预先设置的正整数。示意性的，M为预设的小于9的正整数。
示意性的，继续参考图5，在B相的高压侧断路器闭合后，A相、C相磁链的变化规律等同B相的一半，但方向相反。B相磁链沿着稳态曲线53变化至峰值的同时，A相、C相磁链将沿着相同的曲线54变化，当A相、C相磁链相等的t4时刻闭合A相和C相的高压侧断路器。此时B相电压为零，B相磁链为峰值，B相磁链的大小等于A相、C相磁链之和，但极性相反。
由于分闸控制精度的影响，A、C相起始磁链可能存在差异，与分闸过渡过程原理类似，A、C相的磁链差异值同样为自由分量，随着延时会逐步衰减，每半个周波有一次等于稳态磁链的机会，此时合闸可实现三相磁链同时进入稳态。可在延时四分之一的工频周期、四分之三的工频周期……的各个时间节点分别判断A、C相的磁链差异值是否达到预设条件，例如A、C相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值，并在符合预设条件时，进行合闸。
在一个示意性的例子中，如图7所示，主控相为B相，第一相为A相，第二相为C相。在三相的高压侧断路器均断开后，步骤701，控制设备接收合闸命令。步骤702，控制设备检测B相电压。步骤703，当B相电压为预设峰值时闭合B相的高压侧断路器。步骤704，延时1/4+M个1/2工频周期后，闭合A相和C相的高压侧断路器。其中，M为预设的小于9的正整数。
需要说明的是，尽管以B相为主控相作为示例介绍了特高压交流变压器选相分合闸控制方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。由于三相对称，以A相或者C相为主控相时原理类似，可根据实际应用场景灵活设定特高压交流变压器的三相中的任意一相为主控相，在此不再赘述。
在相关技术的合闸方式中，一般通过延时衰减的方式保证后合相的磁链受控。在相关技术中一般先合一相，通过先合的单相的低压绕组向后合的两相提供励磁能量，延时若干毫秒后，后合的两相磁链的自由分量衰减完毕，此时再选择适当时刻合闸两相。后合的两相的剩余磁链通过衰减的方式消除自由分量，衰减时间取决于变压器和电网参数，一般为经验值。当衰减时间较长时，可能引发变压器非全相保护误动作，在相关技术中合闸方式从原理上存在此缺陷。
而本公开实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法，当主控相电压为零时控制第一相和第二相的高压侧断路器均断开，使得分闸后三相的剩余磁链均接近于或等于零，在此条件下合闸时，后合的两相即第一相和第二相中基本没有自由分量，可在最快的时间内实现三相磁链进入稳态，实现快速合闸、抑制合闸冲击的效果。
本公开实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法，还通过一相电压控制三相的分合闸，输入回路简单，就地安装时控制设备可配置在一相的操作机构箱内。当在三相的操作机构中均安装控制设备时，可实现控制设备的冗余度高，在不增加现场布线工作量的前提下，提高了控制设备的可用性。
并且，由于本公开实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法中分合相位较为固定，断路器预击穿时间较为稳定，降低了相关技术中由于预击穿时间的不确定性影响选相控制的可能性，进而保证选相控制的准确度。
本公开实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制方法，还通过在第一相和第二相分闸不同步的情况下，四分之一的工频周期延时后第一相与第二相的剩余磁链的差值绝对值可能较大，控制设备能够以半个工频周期为单位适当延时以减小第一相和第二相的剩余磁链，从而保证分闸后三相的剩余磁链均接近于零，进一步保证合闸冲击的抑制效果。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
请参考图8，其示出了本申请一个实施例提供的特高压交流变压器选相分合闸控制装置的结构示意图。该特高压交流变压器选相分合闸控制装置可以通过专用硬件电路，或者，软硬件的结合实现成为图1中的控制设备10的全部或一部分，该特高压交流变压器选相分合闸控制装置包括：检测器810和处理器820。
检测器810，用于当接收到分闸命令时检测特高压交流变压器的主控相电压，特高压交流变压器为三相变压器，主控相为特高压交流变压器的三相中的一相；
处理器820，用于根据主控相电压控制特高压交流变压器的三相进行分闸，分闸后特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零；
处理器820，还用于当接收到合闸命令时控制特高压交流变压器的三相进行合闸。
在一种可能的实现方式中，处理器820，还用于：
当主控相电压为零时控制第一相和第二相的高压侧断路器均断开，第一相和第二相为三相中除主控相以外的其他两相；
在第一延时时长后控制主控相的高压侧断路器断开。
在另一种可能的实现方式中，处理器820，还用于：
在四分之一的工频周期后判断第一相与第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值；
当差值绝对值小于预设差值阈值时控制主控相的高压侧断路器断开；
当差值绝对值大于或者等于预设差值阈值时，在二分之一的工频周期后继续执行判断第一相和第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值的步骤。
在另一种可能的实现方式中，第一延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的工频周期与至少一个二分之一的工频周期之和。
检测器810，还用于当接收到合闸命令时检测主控相电压；
处理器820，还用于当主控相电压为预设峰值时控制主控相电压的高压侧断路器闭合；在第二延时时长后控制第一相和第二相的高压侧断路器均闭合，第一相和第二相为三相中除主控相以外的其他两相。
在另一种可能的实现方式中，第二延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的工频周期与M个二分之一的工频周期之和，M为预先设置的正整数。
需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (12)

1.一种特高压交流变压器选相分合闸控制方法，其特征在于，所述方法，包括：
当接收到分闸命令时检测所述特高压交流变压器的主控相电压，所述特高压交流变压器为三相变压器，所述主控相为所述特高压交流变压器的三相中的一相；
根据所述主控相电压控制所述特高压交流变压器的三相进行分闸，分闸后所述特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零；
当接收到合闸命令时控制所述特高压交流变压器的三相进行合闸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述主控相电压控制所述特高压交流变压器的三相进行分闸，包括：
当所述主控相电压为零时控制第一相和第二相的高压侧断路器均断开，所述第一相和所述第二相为所述三相中除所述主控相以外的其他两相；
在第一延时时长后控制所述主控相的高压侧断路器断开。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在第一延时时长后控制所述主控相的高压侧断路器断开，包括：
在四分之一的工频周期后判断所述第一相与所述第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值；
当所述差值绝对值小于所述预设差值阈值时控制所述主控相的高压侧断路器断开；
当所述差值绝对值大于或者等于所述预设差值阈值时，在二分之一的所述工频周期后继续执行判断所述第一相和所述第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值的步骤。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的所述工频周期与至少一个二分之一的所述工频周期之和。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当接收到合闸命令时控制所述特高压交流变压器的三相进行合闸，包括：
当接收到所述合闸命令时检测所述主控相电压；
当所述主控相电压为预设峰值时控制所述主控相电压的高压侧断路器闭合；
在第二延时时长后控制第一相和第二相的高压侧断路器均闭合，所述第一相和所述第二相为所述三相中除所述主控相以外的其他两相。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的所述工频周期与M个二分之一的所述工频周期之和，所述M为预先设置的正整数。
7.一种特高压交流变压器选相分合闸控制装置，其特征在于，包括：
检测器，用于当接收到分闸命令时检测所述特高压交流变压器的主控相电压，所述特高压交流变压器为三相变压器，所述主控相为所述特高压交流变压器的三相中的一相；
处理器，用于根据所述主控相电压控制所述特高压交流变压器的三相进行分闸，分闸后所述特高压交流变压器的剩余磁链接近于或者等于零；
所述处理器，还用于当接收到合闸命令时控制所述特高压交流变压器的三相进行合闸。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于：
当所述主控相电压为零时控制第一相和第二相的高压侧断路器均断开，所述第一相和所述第二相为所述三相中除所述主控相以外的其他两相；
在第一延时时长后控制所述主控相的高压侧断路器断开。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于：
在四分之一的工频周期后判断所述第一相与所述第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值；
当所述差值绝对值小于所述预设差值阈值时控制所述主控相的高压侧断路器断开；
当所述差值绝对值大于或者等于所述预设差值阈值时，在二分之一的所述工频周期后继续执行判断所述第一相和所述第二相的剩余磁链的差值绝对值是否小于预设差值阈值的步骤。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的所述工频周期与至少一个二分之一的所述工频周期之和。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述检测器，还用于当接收到所述合闸命令时检测所述主控相电压；
所述处理器，还用于当所述主控相电压为预设峰值时控制所述主控相电压的高压侧断路器闭合；在第二延时时长后控制第一相和第二相的高压侧断路器均闭合，所述第一相和所述第二相为所述三相中除所述主控相以外的其他两相。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二延时时长，包括：
四分之一的工频周期；或者，
四分之一的所述工频周期与M个二分之一的所述工频周期之和，所述M为预先设置的正整数。
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