用于变压器浪涌特性自学习以优化静态转换开关中的转换时间的系统和方法与流程

本技术涉及一种用于变压器浪涌特性自学习以优化静态转换开关中的转换时间的系统和方法。

背景技术：

1、静态转换开关(sts)是一种固态切换装备，其被配置为使用两个独立的交流(ac)电源之一向负载供电。在某些条件下，sts可以从使用第一ac电源转换为使用第二ac电源，反之亦然。sts可以以不使两个独立的ac电源下游的变压器饱和的方式来在两个ac电源之间执行转换，并且向负载供电。为了避免变压器的饱和，sts可以延迟从第一ac电源到第二ac电源的切换，以便使由第二ac电源在变压器中产生的通量与由第一ac电源产生的通量同步。

2、然而，等待来自两个ac电源的通量完美同步以匹配变压器是耗时的，并且增加了从第一ac电源转换到第二ac电源所需的时间。当第一ac电源和第二ac电源之间的绝对通量差彼此在30％以内时，现有的sts转换算法在两个ac电源之间执行转换，而不管变压器的最大饱和通量密度水平如何。这是基于以下假设：在两个独立ac电源之间转换期间，当变压器中的通量增加30％时，变压器不会饱和。虽然一些变压器可能无法处理30％的通量增加并且可能饱和，但是其它一些变压器可能能够处理超过30％的通量增加而不饱和。因此，仍然存在提供一种sts装备系统的技术需要，该系统能够动态地改变从第一ac电源转换到第二ac电源所需的通量匹配范围而不使变压器饱和，并且能够优化从第一ac电源转换到第二ac电源所需的时间。

技术实现思路

1、本公开的第一方面提供了一种用于执行从第一电源到第二电源的转换以向负载供电的系统。该系统包括：第一电源和第二电源，其中第一电源和第二电源均电耦合到变压器；变压器，该变压器电耦合到负载，其中第一电源和第二电源被配置为经由变压器向负载供电；一个或多个切换设备，其被配置为在使用第一电源向负载供电或使用第二电源向负载供电之间进行切换；一个或多个传感器，其被配置为检测与向负载供电相关联的电测量结果；以及控制器，其被配置为：将通量匹配设置为第一通量匹配值，其中通量匹配指示用于在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换的设置范围；使用第一通量匹配值和一个或多个切换设备在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换；从一个或多个传感器获取与使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间的切换相关联的第一组浪涌电流值；基于第一组浪涌电流值和最大浪涌电流阈值来将通量匹配调整为第二通量匹配值；以及使用第二通量匹配值和一个或多个切换设备在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换。

2、根据第一方面的实现方式，控制器还被配置为：从一个或多个传感器获取与使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间的切换相关联的第二组浪涌电流值；基于第二组浪涌电流值和最大浪涌电流阈值来将通量匹配从第二通量匹配值调整到第三通量匹配值。

3、根据第一方面的实现方式，控制器还被配置为：确定在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换的平均转换时间；将平均转换时间与最大转换时间阈值进行比较；响应于确定所确定的平均转换时间大于最大转换时间阈值而显示警告信号。

4、根据第一方面的实现方式，第一通量匹配值指示用于基于第一功率的相位和第二电源的相位在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换的第一设置范围。

5、根据第一方面的实现方式，控制器还被配置为：使用一个或多个切换设备，基于确定第一电源的通量与第二电源的通量之间的差在第一设置范围内，在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换。

6、根据第一方面的实现方式，控制器被配置为通过以下方式将通量匹配调整为第二通量匹配值：确定第一组浪涌电流值的平均是否大于最大浪涌电流阈值，其中第一组浪涌电流值包括两个或更多个浪涌电流值；响应于确定第一组浪涌电流值的平均大于最大浪涌电流阈值，将通量匹配从第一通量匹配值减小到第二通量匹配值。

7、根据第一方面的实现方式，控制器被配置为通过以下方式将通量匹配调整为第二通量匹配值：响应于确定第一组浪涌电流值的平均小于最大浪涌电流阈值来将通量匹配从第一通量匹配值增加到第二通量匹配值。

8、根据第一方面的实现方式，控制器还被配置为通过以下方式计算第一组浪涌电流值的平均：检测系统在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换的多次；从一个或多个传感器获取多次中的每次的浪涌电流；并且基于多次中的每次所获取的浪涌电流值来计算第一组浪涌电流值的平均。

9、根据第一方面的实现方式，控制器被配置为通过将与变压器相关联的额定负载电流乘以最大化因子来确定最大浪涌电流阈值。

10、根据第一方面的实现方式，控制器还被配置为：基于使用不同的第一通量匹配值在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换来确定变压器是否饱和。

11、根据第一方面的实现方式，控制器被配置为通过以下方式确定变压器是否饱和：当系统在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换时，从一个或多个传感器获取浪涌电流和在变压器处施加的电压；基于所获取的浪涌电流和所获取的被施加的电压来计算变压器处的通量值；并且确定所计算的通量值是否超过变压器的最大通量额定值。

12、根据第一方面的实现方式，第一电源和第二电源均包括单相或三相电源。

13、根据第一方面的实现方式，控制器还被配置为：从用户获取指示手动提供的通量匹配值的用户输入；并且将通量匹配调整为手动提供的通量匹配值。

14、本公开的第二方面提供了一种用于执行从第一电源到第二电源的转换以向负载供电的方法。该方法包括由控制器将通量匹配设置为第一通量匹配值，其中该通量匹配指示用于在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换的设置范围；由控制器使用第一通量匹配值和一个或多个切换设备在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换；由控制器并从一个或多个传感器获取与使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间的切换相关联的第一组浪涌电流值；由控制器基于第一组浪涌电流值和最大浪涌电流阈值来将通量匹配调整为第二通量匹配值；以及由控制器使用第二通量匹配值和一个或多个切换设备在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换。

15、根据第二方面的实现方式，该方法还包括：由控制器从一个或多个传感器获取与使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间的切换相关联的第二组浪涌电流值；由控制器基于第二组浪涌电流值和最大浪涌电流阈值来将通量匹配从第二通量匹配值调整到第三通量匹配值。

16、根据第二方面的实现方式，该方法还包括：由控制器确定在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换的平均转换时间；由控制器将平均转换时间与最大转换时间阈值进行比较；并且由控制器响应于确定所确定的平均转换时间大于最大转换时间阈值而显示警告信号。

17、根据第二方面的实现方式，第一通量匹配值指示用于基于第一电源的相位和第二电源的相位在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换的第一设置范围。

18、根据第二方面的实现方式，该方法还包括：使用一个或多个切换设备，基于确定第一电源的通量与第二电源的通量之间的差在第一设置范围内，在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换。

19、根据第二方面的一种实现方式，该方法还包括：由控制器确定第一组浪涌电流值的平均是否大于最大浪涌电流阈值，其中第一组浪涌电流值包括两个或更多个浪涌电流值；并且响应于确定第一组浪涌电流值的平均大于最大浪涌电流阈值，由控制器将通量匹配从第一通量匹配值减小到第二通量匹配值。

20、本公开的第三方面提供一种在其上存储有处理器可执行指令的非暂时性计算机可读介质。处理器可执行指令当由一个或多个处理器执行时促进：将通量匹配设置为第一通量匹配值，其中通量匹配指示用于在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换的设置范围；使用第一通量匹配值在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换；获取与使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间的切换相关联的第一组浪涌电流值；基于第一组浪涌电流值和最大浪涌电流阈值来将通量匹配调整为第二通量匹配值；并且使用第二通量匹配值在使用第一电源向负载供电和使用第二电源向负载供电之间进行切换。

21、上面提及的所有示例和特征可以以任何技术上可能的方式来进行组合。