技术摘要：
本发明公开了一种应用于可控逆变中工频变压器的励磁涌流抑制方法，包括在工频变压器电源侧设置单片机单片机控制H桥电路，使其能够输出工频电压；软起动；在工频变压器一次侧电压特定的过零点时切除变压器，记录并保存该过零点的方向，变压器投入时也为该特定的电压过零  全部
背景技术：
终端备电：在主站下达召测指令时，电网采集终端必须能够保证将当前抄表数据 进行上传。终端备电可以在电网断电时持续稳定地为采集终端供电，以保证其能够持续接 收抄表指令，并实现抄表数据实时上传。但是，由于变压器磁芯材料的磁滞特性，磁芯中留 有剩磁，在工频变压器合闸时磁芯中的磁通密度不能突变，使得变压器电源侧绕组中产生 励磁涌流现象。 励磁涌流：励磁涌流是指变压器全电压充电时，由于变压器磁芯的非线性饱和特 性以及变压器投入前磁芯中剩余磁通的影响，在其绕组中产生的暂态电流。该电流最大可 达额定电流的8-10倍，并含有很大的谐波分量(主要是二次和三次谐波)，会对变压器绕组 机械稳定性和绝缘强度产生巨大危害，而且常常造成差动保护动作。 差动保护：差动保护作为变压器的主要保护，会对过高的电流，例如短路电流，进 行速断保护，以防止高电流使变压器绕组变形。在空载变压器合闸的瞬间，会随机产生一个 很高的电流，在一段时间内会返回正常范围。这个高电流并不是短路电流，但也足以使变压 器差动保护动作，导致变压器在启动的瞬间被保护断开从而无法启动。 选相合闸：核心思想是在磁通过零点，即正弦电压的两个峰值点(π/2或3π/2)进行 合闸，以防止暂态磁通的产生，以避免空载合闸冲击电流的产生。但是由于断路器开关固有 的机械特性往往会带来合闸延时，从而错过合闸的最佳时刻而产生偏磁。而且选相合闸技 术的合闸时刻与磁芯中的剩磁有关，但变压器中剩磁难以测量，因此应用中还是有诸多不 便。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，克服现有技术的不足，提出一种应用于可控逆变中工频变 压器的励磁涌流抑制方法。该方法根据对电网电压采样检测电网工作状态，采用单片机控 制切换负载供电电路的继电器，实现对负载的持续供电。采用单片机控制H桥电路输出变压 器一次侧交流电压，通过主动控制交流电压的投切点，保证变压器交流电压的投入和切除 均发生在在特定的过零点，减小备电电压投入时变压器磁芯的磁通，从而抑制变压器励磁 涌流，避免差动保护动作，可保证可控逆变中工频变压器工作的稳定性和可靠性。 本发明采取如下技术方案解决上述技术问题： 一种降低应用于可控逆变的工频变压器励磁涌流策略，包括以下步骤， 步骤一，在工频变压器电源侧设置单片机控制H桥电路，使其能够输出工频电压； 步骤二，软起动，将工频变压器一次侧电压提升至额定电压并空载稳定运行一段 时间； 3 CN 111600284 A 说　明　书 2/4 页 步骤三，在工频变压器一次侧电压特定的过零点时切除变压器，记录并保存该过 零点的方向； 步骤四，基于AD采样单元，检测电网的供电状态，并根据电网供电状态执行相应动 作。 步骤五，当电网恢复供电时，基于AD采样单元，在判断电网运行稳定时，将负载投 入电网，投入后，循环执行步骤四； 步骤一中，通过单片机控制调制PWM，使H桥电路输出工频电压并采用LC滤波器进 行谐波补偿，即对于需要截止的高频，利用电容吸收，电感阻碍的方法不使其通过，对于需 要的低频利用电容高阻，电感低阻的特点使其通过； 步骤二中，变压器软起动是通过单片机控制H桥电路，减小变压器投入时的初始电 压，依据设定曲线逐渐将电压升至额定电压。 步骤三中，因本发明中采用PWM转换控制变压器的投切，为保证H桥电路的稳定输 出，发明选择在工频变压器一次侧电压特定的过零点投切变压器交流电源；特定的过零点 为工频变压器一次侧电压过零点，其方向可以为由负到正过零，也可以是由正到负过零，但 必须保证变压器切除和投入是的电压过零点的方向是一致的。 步骤四中，AD采样是通过设计差分采样电路对电网电压进行采样，采样值输入至 单片机AD转换单元；执行的相应操作为： 若电网正常供电，由单片机控制，每隔一小时由H桥电路输出PWM波，自检H桥是否 短路，并且在输出电压特定的过零点停止发波； 若电网断电，在断电n个周期后，在与切除变压器一次侧交流电压相同的特定电压 过零点处将变压器投入，并将负载投入备电单元； 其中，选择与切除变压器一次侧交流电压相同的电压过零点将变压器投入，是为 了抑制变压器投入瞬间所产生的暂态磁通；H桥输出的交流电压选择在特定的交流电压过 零点投入，是由于投切瞬间滤波电容两端的电压不能突变，电感中的电流不能突变。 本发明的有益效果是：本发明提供了一种应用于可控逆变中工频变压器的励磁涌 流抑制方法，本发明无需估计变压器磁芯剩磁，切除和投入变压器都选择在电压特定的过 零点，使剩磁沿剩磁曲线向衰减方向变化，明显降低了变压器投入时的励磁涌流，避免差动 保护动作，可保证备电电源工作的稳定性和可靠性；而且采用PWM转换输出变压器一次侧电 压，可以不用考虑传统策略中断路器闭合时间及其铁芯剩磁，控制精度更高；另外本发明的 应用环境为电网断电时由备用电源为用电采集终端供电，其工频变压器交流电压的切除点 是可以主动控制的，通过对外施电压进行实时监测就可以获得其电压切除点的相角，操作 更灵活。 附图说明 图1为本发明应用环境示意图； 图2为本发明抑制可控工频变压器励磁涌流方法总体流程图； 图3为本发明策略中软起动电压波形图； 图4为本发明备电电源投切点选择策略示意图； 图5为本发明中采用本发明抑制策略，变压器绕组一次侧输入电压和励磁涌流示 4 CN 111600284 A 说　明　书 3/4 页 意图； 图6为本发明中电网工作状态、变压器空载和负载投入时变压器绕组一次侧输入 电压、 变压器输出电压和励磁涌流的波形图。