本发明涉及电力系统领域，尤其是涉及一种混合变压器的励磁涌流抑制方法及混合变压器。
背景技术：
1、电力变压器是电力系统的重要组成部分，其工作状态直接影响电能质量的好坏。而大量的分布式电源及电力电子设备等复杂源荷的接入，使得电力变压器运行过程产生电压跌落、谐波电流等一系列问题。同样的，在变压器空载合闸、故障检修重合闸及输入电压相角漂移等场景下，由于变压器本身的剩磁和电压暂态分量会导致变压器铁芯饱和，产生大的励磁电流，危害变压器本身稳定运行。
2、变压器本身缺乏有效调节手段，无法有效应对复杂源荷接入情况下电压不稳定问题；而针对变压器励磁涌流的解决方案主要包括对变压器合闸角的控制以及对变压器剩磁的识别，而以上方案均缺乏可实施性。例如现有技术中，公开号为cn115021234a中国专利公开了一种电网模拟器下的变压器励磁涌流抑制方法，该方法通过测量多个物理量，包括跌落完成时的实时磁通量、变压器的最大饱和磁通，以及逆变器指令电压的电压角速度和电压有效值，这种方法在实施中难以实施。因此，亟需提出有效的变压器电压稳定方案及有效、可行的励磁饱和涌流抑制方案，以保证电力变压器的安全、可靠运行。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种混合变压器的励磁涌流抑制方法及混合变压器。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本发明提供一种混合变压器的励磁涌流抑制方法，包括以下步骤：
4、步骤1、通过传感器检测变压器高压输入侧电压及电流，并通过锁相环获取高压输入侧电压相位；
5、步骤2、当高压输入侧电压波动导致磁路饱和引起励磁涌流时，将高压输入侧电流信号反馈至第二变流器，第二变流器通过控制环生成补偿电压调节指令；
6、步骤3、根据补偿电压调节指令，通过第二变流器输出串联补偿电压，控制功率流动调整功率因数，实现励磁涌流抑制。
7、进一步地，获取高压输入侧电压相位具体包括：将高压输入侧电压输入广义二阶积分器中，构造电压幅值不变，相角滞后90度的垂直分量；将电压幅值和垂直向量输出到αβ到dq坐标系变换器中；将vq输入到pi控制器中，控制其为零，实现输入电压的相角追踪。
8、进一步地，所述第二变流器采取单闭环电压控制策略，具体包括：将高压输入侧电流信号反馈至第二变流器得到输出电流ifb，将所述输出电流ifb经过比例反馈后，再经过低通滤波器后，得到第二变流器输出串联补偿电压参考值，将所述串联补偿电压参考值与稳态时生成的电压参考值相加，作为励磁饱和阶段第二变流器输出电压参考值，将该电压参考值与输入电压v2作差，将差值作为pi控制器输入，经过pi控制器调制后，输出第二变流器的pwm信号。
9、进一步地，将第一变流器并联至变压器低压输出侧，从交流侧获得有功、无功功率，将交流侧的交流电压整流至直流电压，通过第一变流器为第二变流器提供稳定的直流侧电压。
10、进一步地，所述第一变流器采取电压电流双环控制策略，包括：采集低压输出侧v1、电流ish，并进行锁相得到电压相位sin(wt1)；采集直流侧电压，将直流侧电压vdc与直流侧电压参考值vdcref作差，差值作为pi控制器输入，将pi控制器的输入乘以该电压相位sin(wt1)得到第一变流器输出电流参考值，将该电流参考值与电流ish作差，将该差值输入pi控制器，经过pi控制器调制，输出得到第一变流器的pwm信号。
11、可选地，在变压器高压输入侧电压稳态时，通过广义二阶积分器将高压输入侧电压构造为正交分量，对电压相角sin(wt2)进行dq变换，得到输入电压幅值；将电压参考值与电压幅值作差，并通过限幅阶段之后与电压相位sin(wt2)相乘作为第二变流器输出串联补偿电压参考值，将串联补偿电压参考值与输入高压输入侧电压作差，将差值作为pi控制器输入，经过pi控制器调制，输出得到第二变流器的pwm信号。
12、第二方面，本发明提供一种混合变压器，包括单相变压器及背靠背变流器，所述背靠背变流器包括第一变流器和第二变流器，所述第一变流器直流侧与第二变流器直流侧连接，所述第一变流器输入侧与并联到低压电源侧，所述第二变流器交流输出侧通过耦合变压器串联到高压电源侧，所述混合变压器用于实现上述任意一项所述方法。
13、进一步地，第一变流器和第二变流器采用全桥结构。
14、进一步地，所述低压电源侧的电压为400v。
15、进一步地，所述高压电源侧的电压为10kv。
16、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17、1、本发明提供的励磁饱和涌流抑制方法，可以保证在电力变压器电压跌落或暂升情况下，调节输入电压保持输出电压稳定；保证在变压器励磁涌流阶段，快速衰减涌流，保证电力变压器安全、可靠运行。
18、2、本发明的混合变压器结构通过耦合变压器将变流器与电力变压器相连，能在实现相关调控功能的基础上，兼具电力电子器件耐压耐流需求小的优点，在电力变压器安全、可靠运行的基础上，同时兼具一定的经济性。
1.一种混合变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种混合变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于，获取高压输入侧电压相位具体包括：将高压输入侧电压输入广义二阶积分器中，构造电压幅值不变，相角滞后90度的垂直分量；将电压幅值和垂直向量输出到αβ到dq坐标系变换器中；将vq输入到pi控制器中，控制其为零，实现输入电压的相角追踪。
3.根据权利要求1所述的一种混合变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述第二变流器采取单闭环电压控制策略，具体包括：将高压输入侧电流信号反馈至第二变流器得到输出电流ifb，将所述输出电流ifb经过比例反馈后，再经过低通滤波器后，得到第二变流器输出串联补偿电压参考值，将所述串联补偿电压参考值与稳态时生成的电压参考值相加，作为励磁饱和阶段第二变流器输出电压参考值，将该电压参考值与输入电压v2作差，将差值作为pi控制器输入，经过pi控制器调制后，输出第二变流器的pwm信号。
4.根据权利要求3所述的一种混合变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于，将第一变流器并联至变压器低压输出侧，从交流侧获得有功、无功功率，将交流侧的交流电压整流至直流电压，通过第一变流器为第二变流器提供稳定的直流侧电压。
5.根据权利要求4所述的一种混合变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于，所述第一变流器采取电压电流双环控制策略，包括：采集低压输出侧v1、电流ish，并进行锁相得到电压相位sin(wt1)；采集直流侧电压，将直流侧电压vdc与直流侧电压参考值vdcref作差，差值作为pi控制器输入，将pi控制器的输入乘以该电压相位sin(wt1)得到第一变流器输出电流参考值，将该电流参考值与电流ish作差，将该差值输入pi控制器，经过pi控制器调制，输出得到第一变流器的pwm信号。
6.根据权利要求3所述的一种混合变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于，在变压器高压输入侧电压稳态时，通过广义二阶积分器将高压输入侧电压构造为正交分量，对电压相角sin(wt2)进行dq变换，得到输入电压幅值；将电压参考值与电压幅值作差，并通过限幅阶段之后与电压相位sin(wt2)相乘作为第二变流器输出串联补偿电压参考值，将串联补偿电压参考值与输入高压输入侧电压作差，将差值作为pi控制器输入，经过pi控制器调制，输出得到第二变流器的pwm信号。
7.一种混合变压器，包括单相变压器及背靠背变流器，其特征在于，所述背靠背变流器包括第一变流器和第二变流器，所述第一变流器直流侧与第二变流器直流侧连接，所述第一变流器输入侧与并联到低压电源侧，所述第二变流器交流输出侧通过耦合变压器串联到高压电源侧，所述混合变压器用于实现上述权利要求1至6中任意一项所述方法。
8.根据权利要求7所述的一种混合变压器，其特征在于，第一变流器和第二变流器采用全桥结构。
9.根据权利要求7或8所述的一种混合变压器，其特征在于，所述低压电源侧的电压为400v。
10.根据权利要求7或8所述的一种混合变压器，其特征在于，所述高压电源侧的电压为10kv。
