為減小永磁真空斷路器分合閘時間的分散性，改善其操作時動觸頭的運(yùn)動特性，提出了變電壓變輸出能量(VVVE)優(yōu)化方法。分析了開環(huán)控制時永磁機(jī)構(gòu)的線圈電流特性，給出了電流的擬合方程及電流曲線的優(yōu)化方法。在保持電容輸出能量不變的情況下，通過類似改變儲能電容初始電壓(VV)的機(jī)制實(shí)現(xiàn)對斷路器合閘時間的粗調(diào)。通過改變電容輸出能量(VE)以及類似保持電容初始電壓不變的機(jī)制實(shí)現(xiàn)對合閘時間的微調(diào)。采用改進(jìn)型滯環(huán)控制的方法，控制線圈電流與參考曲線一致，實(shí)現(xiàn)了對斷路器動觸頭運(yùn)動特性的優(yōu)化�；�于上述方法設(shè)計了相應(yīng)的控制器，在不同的電容初始電壓下，對12kV永磁真空斷路器進(jìn)行了合閘實(shí)驗。實(shí)驗結(jié)果表明，優(yōu)化后的合閘時間比原開環(huán)控制的合閘時間縮短了約4ms，且偏差≤0.3ms;動觸頭的剛合速度比原額定開環(huán)控制時降低了5%。因此，所提出的方法能夠使合閘時間保持良好的一致性，加快了斷路器的合閘過程，降低了觸頭碰撞能量，較大地改善了動觸頭的運(yùn)動特性。

　　同步關(guān)合技術(shù)(即選相關(guān)合技術(shù))，其實(shí)質(zhì)是根據(jù)不同負(fù)載的特性，控制開關(guān)在電壓或者電流的最佳相位點(diǎn)完成合閘或分閘操作。同步關(guān)合技術(shù)可以有效削弱分合閘操作引起的操作過電壓和涌流，提高電力系統(tǒng)可靠性和用戶電能質(zhì)量。要實(shí)現(xiàn)同步關(guān)合，首先要計算并預(yù)測電壓(電流)的相位，確定合閘(分閘)命令的實(shí)際執(zhí)行時間，已有較多文獻(xiàn)給出了相應(yīng)的計算方法;其次，要求減小機(jī)構(gòu)動作時間分散性，這是實(shí)現(xiàn)同步關(guān)合的難點(diǎn)所在。傳統(tǒng)斷路器操動機(jī)構(gòu)動作分散性大、運(yùn)動可控性差、響應(yīng)速度慢，使同步關(guān)合技術(shù)的發(fā)展受到了限制。

　　永磁機(jī)構(gòu)斷路器的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)同步關(guān)合提供了技術(shù)基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)斷路器相比，其零部件少、動作分散性較小、運(yùn)行可靠性高。然而，永磁操動機(jī)構(gòu)儲能電容容量易受溫度影響，電壓不穩(wěn)定，線圈電阻率會發(fā)生變化，因此會造成一定程度的動作分散性。這些因素對合閘時間的影響是非線性的，難以用精確的數(shù)學(xué)模型描述。因此，很多文獻(xiàn)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測上述因素影響下的分合閘操作時間，以補(bǔ)償動作分散性。然而，由于在操作過程中動觸頭的運(yùn)動過程不受控制，因此其運(yùn)動特性并不理想，表現(xiàn)為分合閘整體時間較長、剛合速度較高等。為獲得更好的動觸頭運(yùn)動特性，文獻(xiàn)提出了基于動觸頭位移閉環(huán)控制的控制策略，文獻(xiàn)進(jìn)一步提出了自適應(yīng)位移閉環(huán)的控制策略，取得了良好的控制效果。然而，這一類方法在斷路器的本體機(jī)構(gòu)上加裝了位移傳感器，而傳感器本身可靠性不高，分合閘時動觸頭的快速運(yùn)動以及操作完成時的動觸頭驟停等會對傳感器的壽命產(chǎn)生很大影響，而位移傳感器的安裝固定也較難，因此限制了其實(shí)用性。

　　為克服上述應(yīng)用難點(diǎn)，本文以12kV單穩(wěn)態(tài)真空斷路器合閘為例，分析了合閘時的線圈電流波形，通過曲線擬合的方法，給出了合閘的電流方程，并通過變電壓變輸出能量(varying voltage and varyingoutput energy，VVVE)的方法，對動觸頭運(yùn)動特性進(jìn)行優(yōu)化。通過類似改變電容初始電壓(varying initialvoltage，VV)的原理來實(shí)現(xiàn)對合閘時間的粗調(diào)，通過類似改變電容輸出能量(varying output energy，VE)的原理來實(shí)現(xiàn)對斷路器合閘時間的微調(diào);結(jié)合電流閉環(huán)控制方法，有效改善了斷路器動觸頭的運(yùn)動特性。該方法不僅能保持永磁真空斷路器的合閘時間恒定，還能減小合閘時間，控制剛合速度以減小動觸頭的碰撞能量。

　　4、結(jié)論

　　1)為優(yōu)化斷路器動觸頭的運(yùn)動特性，本文提出了永磁真空斷路器合閘優(yōu)化方法，該方法能對斷路器合閘時間進(jìn)行粗調(diào)和微調(diào)，提高了斷路器動觸頭合閘時的平均速度，并有效控制了剛合速度，保護(hù)了動觸頭。

　　2)通過實(shí)時計算斷路器合閘時應(yīng)選取的k值和η值，采用文中所述的VVVE參數(shù)計算方法來計算電流方程的參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)斷路合閘時間的在線補(bǔ)償，使永磁真空斷路器在不同工況下的合閘時間保持恒定。