[發(fā)明專利]一種變壓器非對稱偏磁問題的定點頻域分析系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910322359.3
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110174544B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙小軍;王瑞;崔偉春;苑東偉
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R33/02;G01R23/16
• 代理公司: 深圳市道勤知酷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44439
• 代理人: 何兵;饒盛添

本發(fā)明涉及一種變壓器非對稱偏磁問題的定點頻域分析系統(tǒng)及方法，所述方法包括：根據(jù)與非對稱偏磁問題相關(guān)的第一參數(shù)建立關(guān)聯(lián)表達式，采用定點分析技術(shù)對所述關(guān)聯(lián)表達式進行變換；根據(jù)建立的所述關(guān)聯(lián)表達式，計算與非對稱偏磁問題相關(guān)的第二參數(shù)；接收所述第二參數(shù)，根據(jù)所述第二參數(shù)分析所述變壓器的非對稱偏磁問題，得出分析結(jié)果，并將所述第二參數(shù)以及所述分析結(jié)果顯示出來。本發(fā)明提供的在頻域范圍內(nèi)非對稱直流偏磁條件下的串聯(lián)變壓器的分析系統(tǒng)及方法，計算效率高，所需內(nèi)存低，適用于大規(guī)模的直流偏磁分析，從而為殼式變壓器的生產(chǎn)和制造提供重要依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器直流偏磁檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器非對稱偏磁問題的定點頻域分析系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)結(jié)合了靈活交流傳輸(FACTS)設(shè)備的優(yōu)點，可實現(xiàn)輸電線路串并聯(lián)補償、阻抗仿真、移相控制、實時潮流控制等多種功能，提高電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，提高輸電線路的容量和穩(wěn)定性，優(yōu)化系統(tǒng)的無功功率配置。

串聯(lián)變壓器是UPFC中的重要設(shè)備之一，其網(wǎng)側(cè)繞組與輸電線路相連，閥側(cè)繞組與換流閥相連。當(dāng)換流閥中的電力電子器件的觸發(fā)角不平衡時，產(chǎn)生直流分量，流入串聯(lián)變壓器。流入每相繞組的直流分量的大小和方向可能不同，導(dǎo)致串聯(lián)變壓器發(fā)生不對稱偏磁現(xiàn)象，大大增加變壓器損耗，尤其是無功功率損耗，提高了系統(tǒng)調(diào)壓和直流偏壓抑制的難度。

直流偏磁效應(yīng)依賴于電力系統(tǒng)，而且必須在有效模擬高度飽和以及鐵芯所造成的磁非線性的前提下，對勵磁電流進行諧波分析，從而準(zhǔn)確獲得鐵芯的磁滯特性及損耗特性。目前國內(nèi)外對變壓器大多是進行單相變壓器的直流偏磁分析，對于以三相殼式變壓器為代表的串聯(lián)變壓器的非對稱直流偏磁問題分析較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠在頻域內(nèi)對各變量直接進分析，為直流偏磁問題的分析帶來極大便利的串聯(lián)變壓器非對稱直流偏磁問題頻域分析系統(tǒng)及方法。在分析研究串聯(lián)變壓器在非對稱直流偏磁情況下的運行特性的基礎(chǔ)上，極大地降低內(nèi)存需求，提高計算速率。由此為工程中的定量分析奠定基礎(chǔ)，為電力變壓器的設(shè)計以及對直流偏磁的抑制提供了一定的參考依據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種變壓器非對稱偏磁問題的定點頻域分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

關(guān)聯(lián)建立模塊，用于根據(jù)與非對稱偏磁問題相關(guān)的第一參數(shù)建立關(guān)聯(lián)表達式，采用定點分析技術(shù)對所述關(guān)聯(lián)表達式進行變換；

計算迭代模塊，用于根據(jù)所述關(guān)聯(lián)建立模塊已建立的關(guān)聯(lián)表達式，計算與非對稱偏磁問題相關(guān)的第二參數(shù)；

分析顯示模塊，用于接收所述計算迭代模塊計算的所述第二參數(shù)，根據(jù)所述第二參數(shù)分析所述變壓器的非對稱偏磁問題，得出分析結(jié)果，并將所述第二參數(shù)以及所述分析結(jié)果顯示出來。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述第一參數(shù)包括激勵電壓、直流偏磁、勵磁電流、磁通量、磁阻率；所述第二參數(shù)包括鐵芯磁通和勵磁電流。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述關(guān)聯(lián)建立模塊根據(jù)與非對稱偏磁問題相關(guān)的第一參數(shù)建立關(guān)聯(lián)表達式，具體包括：

建立所述變壓器滿足的外部電路方程的頻域表達式以及所述變壓器的等效磁路方程：

E_fr，n±U_frdc，n＝R_rI_fr，n+jωL_rI_fr，n+jωΨ_fr，n

RΦ＝NI