[發明專利]考慮優先級的變流變壓器電能質量與噪聲綜合評估方法

有效

• 申請號: 201510091311.8
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104659778A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 寧志毫;張斌;陳躍輝;周冠東;左劍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F19/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;譚武藝

技術領域

本發明涉及電網技術領域，具體涉及一種考慮優先級的變流變壓器電能質量與噪聲綜合評估方法。

背景技術

變流變壓器包含高壓直流輸電用換流變壓器、工業用變流變壓器及牽引用變流變壓器。目前變流變壓器面臨的主要問題是電能質量差與噪聲大，主要是由于其承擔了交直流的電能變換任務，且主要是用在大功率變換的場所，在電能變換過程中負載將產生大量的諧波，其竄入變壓器中將引起變壓器發熱及振動、噪聲加劇；同時，由于交直流電能變換，變壓器極易發生直流偏磁，從而使得變壓器勵磁電流出現偶次分量，加劇變壓器的振動與噪聲。針對變流變壓器存在的問題，當前僅開展了電網電能質量的評估方法研究，沒有開展變流變壓器的電能質量與噪聲內在聯系及綜合評估方法等方面的研究。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對當前變流變壓器存在的電能質量差與噪聲大的問題，提供一種考慮優先級的變流變壓器電能質量與噪聲綜合評估方法，給出電能質量與噪聲的對應關系，以此評判變流變壓器的運行狀態，并提供可行的應對措施。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為一種考慮優先級的變流變壓器電能質量與噪聲綜合評估方法，步驟包括：

1)在預設采樣周期S內連續采集變流變壓器的電壓信號、電流信號和噪聲信號；

2)根據所述電壓信號與電流信號計算出諧波電流指標值、電壓總諧波畸變率指標值、三相電壓不平衡度指標值、電壓偏差指標值，所述諧波電流指標值是指對電流信號進行諧波分解得到的諧波電流信號幅值，根據所述噪聲信號計算出噪聲指標值；

3)將所述諧波電流指標值、電壓總諧波畸變率指標值、三相電壓不平衡度指標值、電壓偏差指標值、噪聲指標值與指定標準數據的相應標準值相除計算出諧波電流評估值E_n、電壓總諧波畸變率評估值E_THDu、三相電壓不平衡度評估值E_εu、電壓偏差評估值E_δu與噪聲評估值E_Z；將所述諧波電流評估值E_n、電壓總諧波畸變率評估值E_THDu、三相電壓不平衡度評估值E_εu與電壓偏差評估值E_δu中所有大于1的值的和與大于1的項數相減計算出電能質量評估值E_d；將所述電能質量評估值E_d與所述噪聲評估值E_Z相加計算出電能質量與噪聲綜合評估值E；

4)將所述諧波電流評估值E_n、噪聲評估值E_Z、電能質量和噪聲綜合評估值E劃分優先級，按所述優先級的順序根據預設評估標準評估所述變流變壓器的運行狀態。

進一步地，所述步驟1)中，所述電壓信號是指變流變壓器交流側二次側電壓信號通過變比轉換成的一次側電壓信號，所述電流信號是指變流變壓器交流側二次側電流信號通過變比轉換成的一次側電流信號，所述噪聲信號指變流變壓器可聽噪聲信號。

進一步地，所述步驟2)的詳細步驟包括：

2.1)將所述電壓信號分解為包括相位和幅值的0-25次諧波電壓信號，將所述電流信號分解為包括相位和幅值的0-25次諧波電流信號；

2.2)根據所述電壓信號、電流信號、0-25次諧波電壓信號和0-25次諧波電流信號計算出諧波電流指標值、電壓總諧波畸變率指標值、三相電壓不平衡度指標值、電壓偏差指標值；

2.3)根據所述噪聲信號計算出噪聲指標值。

進一步地，所述步驟3)中，所述指定標準數據的相應標準值是指電能質量國家標準或電能質量國際標準中記載的電壓總諧波畸變率標準值、三相電壓不平衡度標準值、電壓偏差標準值和噪聲標準值，以及根據電能質量國家標準或電能質量國際標準換算得到的諧波電流標準值。所述電能質量國家標準包括：GB/T?14549-93《電能質量公用電網諧波》、GB/T?15543-2008《電能質量三相電壓不平衡》、GB/T?12325-2008《電能質量供電電壓偏差》、GB/T?22075-2008《高壓直流換流站可聽噪聲》等國家標準文件。

進一步地，所述步驟3)中，所述諧波電流評估值E_n包括2次諧波電流評估值E₂、5次諧波電流評估值E₅、7次諧波電流評估值E₇、11次諧波電流評估值E₁₁、13次諧波電流評估值E₁₃，諧波電流評估值E_n中下標n表示諧波電流的次數。