[發明專利]一種三相自耦變壓器參數仿真方法及其系統

有效

• 申請號: 201210002692.4
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102521017A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張乾良;夏成軍
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司佛山供電局;華南理工大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;H01F30/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及電力系統自耦變壓器的仿真技術領域，尤其涉及一種三相自耦變壓器參數仿真方法，以及一種三相自耦變壓器參數仿真系統。

背景技術

自耦變壓器具有成本低、運行效率高和勵磁功率低等優點，廣泛應用于220kV及以上電壓等級的電網中。500kV自耦變壓器重量和體積很大，出于運輸等方面的考慮，多采用單相變壓器組的型式。500kV自耦變壓器的標準連接組通常是以YN，a0，d11的連接方式連接，即由三個單相三繞組自耦變壓器通過連接方式組合而成，高壓側和中壓側繞組采用星型接線方式，中性點接地，低壓側繞組采用三角型接線。

現有的電磁暫態仿真軟件PSCAD的元件庫中提供了單相及三相自耦變壓器的模型，但是其三相自耦變壓器模型無法分相設置各相參數且是雙繞組模型，其單相自耦變壓器模型也是雙繞組模型，且現有的自耦變壓器模型均未模擬高低壓繞組間的電氣聯系。因此PSCAD仿真軟件提供的變壓器模型無法模擬500kV自耦變壓器三相不對稱問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種能夠方便地模擬500kV自耦變壓器的三相自耦變壓器參數仿真方法。

一種三相自耦變壓器參數仿真方法，包括：讀取PSCAD仿真軟件中的單相三繞組變壓器模型；將所述單相三繞組變壓器模型的兩個繞組首尾相接獲得單相三繞組自耦變壓器模型，并將三個所述單相三繞組自耦變壓器模型按照接線組別連接成三相三繞組自耦變壓器模型；對組成電網自耦變壓器的單相三繞組變壓器的額定電壓和短路電抗進行參數轉換，并將轉換后的額定電壓和短路電抗輸入所述三相三繞組自耦變壓器模型；設置所述三相三繞組自耦變壓器模型的各相參數和飽和特性，獲取所述三相三繞組自耦變壓器模型各側的電壓，電流，以及繼電保護參數。

本發明要解決的技術問題還在于提供一種能夠方便地模擬500kV自耦變壓器的三相自耦變壓器參數仿真系統。

一種三相自耦變壓器參數仿真系統，包括：數據讀取模塊、模型拼接模塊、參數轉換模塊和數據模擬模塊。所述數據讀取模塊用于讀取PSCAD仿真軟件中的單相三繞組變壓器模型；所述模型拼接模塊用于將所述單相三繞組變壓器模型的兩個繞組首尾相接獲得單相三繞組自耦變壓器模型，并將三個所述單相三繞組自耦變壓器模型按照接線組別連接成三相三繞組自耦變壓器模型；所述參數轉換模塊用于對組成電網自耦變壓器的單相三繞組變壓器的額定電壓和短路電抗進行參數轉換，并將轉換后的額定電壓和短路電抗輸入所述三相三繞組自耦變壓器模型；所述數據模擬模塊用于設置所述三相三繞組自耦變壓器模型的各相參數和飽和特性，獲取所述三相三繞組自耦變壓器模型各側的電壓，電流，以及繼電保護參數。

與現有技術相比較，本發明的三相自耦變壓器參數仿真方法及其系統，通過對PSCAD仿真軟件中的普通單相三繞組變壓器模型的高中壓側進行一定的連接，形成三繞組自耦變壓器模型；然后對實際電網中的變壓器參數進行換算，再輸入自建的自耦變壓器模型中，即可進行500kV自耦變壓器三相參數不對稱的電磁暫態仿真。因此可對變壓器高中低壓側的電壓和電流進行分析，同時還可以判斷因三相參數不對稱對500kV自耦變壓器繼電保護的影響，進行繼電保護模擬控制。本發明提供了運用不具有直接電連接的自耦變壓器模型來研究自耦變壓器三相不對稱問題的方法，能夠獲得三相參數不對稱對變壓器電氣特性以及繼電保護的影響，具有很高的實用價值。

所述三相三繞組自耦變壓器模型各側的電壓包括相電壓、線電壓和零序電壓。

所述三相三繞組自耦變壓器模型各側的電流包括相電流、線電流以及零序電流。

所述三相三繞組自耦變壓器模型各側的繼電保護參數包括主保護參數和后備保護參數，其中，所述主保護參數包括穩態比率差動保護、零序比率差動保護和瓦斯保護的參數，所述后備保護參數包括阻抗保護、過流保護、過負荷保護、零序電流保護、過負荷的參數。

可進一步根據所述三相三繞組自耦變壓器模型各側的電壓，電流，以及繼電保護參數，對實際的電網自耦變壓器進行繼電保護控制。

附圖說明

圖1是本發明三相自耦變壓器參數仿真方法的流程示意圖；

圖2是本發明三相自耦變壓器參數仿真方法建立的三繞組自耦變壓器模型原理示意圖；

圖3是本發明一個實施例中將PSCAD仿真軟件中讀取的單相三繞組變壓器模型組合成三繞組自耦變壓器模型的示意圖；

圖4是本發明的三相自耦變壓器參數仿真系統的結構示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，圖1是本發明三相自耦變壓器參數仿真方法的流程示意圖。