1.一种基于预充磁选相合闸技术的压缩空气储能电站主变压器涌流抑制方法,其特征在于,包括如下步骤:S101、根据压缩空气储能电站主变压器的基本参数,从三相五柱式变压器的磁路出发,在变压器不饱和情况下单相预充磁情况求解在三相磁通,根据达到临界饱和及到达设定磁通上限,计算变压器A、B相需要的预充磁电流范围;S102、选择合适的预充磁电压,根据S101步骤计算的预充磁电流,计算所需的预充磁电路电容,并搭建压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置;S103、所述压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置通过预充磁电路对A相注入30倍额定励磁电流的直流IdA,使得A相磁通达到饱和值,然后电流注入设备断开,A相在最佳合闸相位即A相电源相角为180°时对应时刻tA下合闸;S104、所述压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置在最优预充磁时刻即A相磁通最大时刻,对应B相电源相角60°通过预充磁电路对B相注入30倍额定励磁电流的直流IdB,使得B相磁通达到饱和值,然后电流注入设备断开,B相在最佳合闸相位对应时刻即B相电源相角为180°时tB下合闸;S105、C相在相对B相合闸延迟1-2个周期,在C相电源相位为180°时tC下合闸;S103、S104中所述压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置通过预充磁电路对A相和B相进行预充磁的具体步骤为:将充电电容和二极管并联,利用电容电感谐振对单相铁心进行预充磁,在谐振1/4个周期后电容电压过零,最大预充磁电流时通过反并二极管自然切除预充磁电容,完成预充磁,充电电容设计为 ,其中,I dAm 为预充磁电流,S为变压器容量,ω为工频角频率,U N 、I N 分别为额定电压,额定电流,I m 为变压器额定励磁电流。
2.根据权利要求1所述的基于预充磁选相合闸技术的压缩空气储能电站主变压器涌流抑制方法,其特征在于,步骤S101根据变压器的基本参数,计算变压器A、B相需要的预充磁电流范围,具体包括:从三相五柱式变压器的磁路出发,在变压器不饱和情况下求解在三相存在剩磁,A相通入预充磁电流情况下的各相磁通;根据不饱和情况下各相磁通的表达式,求解在不同剩磁情况下,A相磁通达到临界饱和时的预充磁电流的最大值,即为最小预充磁电流 ,其中 为ABC三相心柱的磁阻, 为主轭磁阻,N为一次侧匝数, 为饱和磁通;在A相已经饱和的情况下,根据双折线励磁特性曲线,分段求解在三相存在剩磁,A相通入预充磁电流情况下的各相磁通;根据A相饱和情况下的各相磁通的表达式,设定一个预充磁磁通上限,求解在不同剩磁情况下,A相磁通达到预充磁磁通上限时的预充磁电流的最小值,即为最大预充磁电流 ,其中 为ABC三相心柱的磁阻, 为主轭磁阻,N为一次侧匝数, 为饱和磁通,n为使用最大预充磁电流预充磁结束后的变压器磁通相对于饱和磁通的倍数;在已知变压器相关参数的情况下,根据最大预充磁电流和最小预充磁电流及实际工程情况,选择合适的预充磁电流;在不确定实际变压器参数的情况下,根据经验选取预充磁电流为30倍额定励磁电流。
3.一种基于预充磁选相合闸技术的压缩空气储能电站主变压器涌流抑制装置,其特征在于,包括:预充磁电流范围计算模块,用于根据压缩空气储能电站主变压器的基本参数,从三相五柱式变压器的磁路出发,在变压器不饱和情况下单相预充磁情况求解在三相磁通,根据达到临界饱和及到达设定磁通上限,计算变压器A、B相需要的预充磁电流范围;压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置搭建模块,用于选择合适的预充磁电压,根据计算的预充磁电流,计算所需的预充磁电路电容,并搭建压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置;所述压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置,用于通过预充磁电路对A相注入30倍额定励磁电流的直流IdA,使得A相磁通达到饱和值,然后电流注入设备断开,A相在最佳合闸相位即A相电源相角为180°时对应时刻tA下合闸;所述压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置,还用于在最优预充磁时刻即A相磁通最大时刻,对应B相电源相角60°通过预充磁电路对B相注入30倍额定励磁电流的直流IdB,使得B相磁通达到饱和值,然后电流注入设备断开,B相在最佳合闸相位对应时刻即B相电源相角为180°时tB下合闸;所述压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置,还用于C相在相对B相合闸延迟1-2个周期,在C相电源相位为180°时tC下合闸;所述压缩空气储能电站主变压器预充磁及选相合闸装置通过预充磁电路对A相和B相进行预充磁的具体步骤为:将充电电容和二极管并联,利用电容电感谐振对单相铁心进行预充磁,在谐振1/4个周期后电容电压过零,最大预充磁电流时通过反并二极管自然切除预充磁电容,完成预充磁,充电电容设计为 ,其中,I dAm 为预充磁电流,S为变压器容量,ω为工频角频率,U N 、I N 分别为额定电压,额定电流,I m 为变压器额定励磁电流。
4.根据权利要求3所述的基于预充磁选相合闸技术的压缩空气储能电站主变压器涌流抑制装置,其特征在于,所述预充磁电流范围计算模块计算变压器A、B相需要的预充磁电流范围,具体包括:从三相五柱式变压器的磁路出发,在变压器不饱和情况下求解在三相存在剩磁,A相通入预充磁电流情况下的各相磁通;根据不饱和情况下各相磁通的表达式,求解在不同剩磁情况下,A相磁通达到临界饱和时的预充磁电流的最大值,即为最小预充磁电流 ,其中 为ABC三相心柱的磁阻, 为主轭磁阻,N为一次侧匝数, 为饱和磁通;在A相已经饱和的情况下,根据双折线励磁特性曲线,分段求解在三相存在剩磁,A相通入预充磁电流情况下的各相磁通;根据A相饱和情况下的各相磁通的表达式,设定一个预充磁磁通上限,求解在不同剩磁情况下,A相磁通达到预充磁磁通上限时的预充磁电流的最小值,即为最大预充磁电流 ,其中 为ABC三相心柱的磁阻, 为主轭磁阻,N为一次侧匝数, 为饱和磁通,n为使用最大预充磁电流预充磁结束后的变压器磁通相对于饱和磁通的倍数;在已知变压器相关参数的情况下,根据最大预充磁电流和最小预充磁电流及实际工程情况,选择合适的预充磁电流;在不确定实际变压器参数的情况下,根据经验选取预充磁电流为30倍额定励磁电流。