[發明專利]基于分布式電源及補償電感的變壓器深度飽和電感的測量方法

有效

• 申請號: 202010204039.0
• 申請日: 2020-03-21
• 公開（公告）號: CN111443244B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 司馬文霞;楊鳴;鄒濱陽;袁濤;孫魄韜
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R23/16
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.基于分布式電源及補償電感的變壓器深度飽和電感的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)利用電磁對偶原理建立變壓器可逆π模型；

2)選取分布式可調交直流電源；所述分布式可調交直流電源由可調交流電源和可調直流電源組成；

3)令可調交流電源接入變壓器一次側繞組兩端；令可調直流電源一端依次串聯補償電感L₀和變壓器二次側繞組一端，可調直流電源另一端接入變壓器二次側繞組另一端；

4)啟動分布式可調交直流電源，在變壓器兩端施加電壓；分別調整可調交流電源和可調直流電源輸出的交流電流和直流電流，使直流電流變壓器膝點電流，交流電流變壓器膝點電流；其中，直流電流用于激勵變壓器進入深度飽和狀態，交流分量用于使變壓器工作在深度飽和點；

5)采集模塊采集變壓器一次側、二次側的模擬電壓信號和模擬電流信號，并將模擬電壓信號和模擬電流信號轉換為電壓離散信號和電流離散信號；采集模塊的采樣頻率設為f；

采集模塊將電壓離散信號和電流離散信號送至數據傳輸與存儲系統；

6)數據傳輸與存儲系統對接收的電壓離散信號和電流離散信號進行計算，得到變壓器深度飽和下的勵磁電感；

計算得到變壓器深度飽和下勵磁電感的步驟如下：

6.1)監測變壓器兩側交流電壓、交流電流數據，并進行傅里葉變換，得到一次側數據和二次側數據；一次側數據包括一次側端口電壓V_1p、一次側電流I₁、一次側等效繞組交流電阻R_s1；二次側數據包括二次側端口電壓V′_2p、二次側電流I′₂和二次側等效繞組交流電阻R′_s2；其中，二次側數據均由一次側數據表征；

6.2)計算變壓器漏感電流即：

式中，L_s為變壓器繞組間的漏感；

6.3)分別計算變壓器可逆π模型一次側飽和電感L_{m1_s}和二次側飽和電感L_{m2_s}，即：

式中，ω為變額定角頻率。

2.根據權利要求1所述的基于分布式電源及補償電感的變壓器深度飽和電感的測量方法，其特征在于：所述變壓器可逆π模型具有2個勵磁支路；2個勵磁支路分別表征變壓器心柱、旁柱磁通情況；每個勵磁支路包括并聯的非線性電感和電阻。

3.根據權利要求1或2任一項所述的基于分布式電源及補償電感的變壓器深度飽和電感的測量方法，其特征在于：所述補償電感為空心電感；所述補償電感用以補償變壓器漏感分壓和直流電源支路分流造成的誤差。

4.根據權利要求1所述的基于分布式電源及補償電感的變壓器深度飽和電感的測量方法，其特征在于：可調交流電源的電壓變壓器額定電壓；可調直流電源的電壓變壓器額定電壓。

5.根據權利要求1所述的基于分布式電源及補償電感的變壓器深度飽和電感的測量方法，其特征在于：所述采集模塊包括但不限于示波器；所述示波器通過電壓探頭和電流探頭分別與變壓器一次側、二次側連接。

6.根據權利要求1所述的基于分布式電源及補償電感的變壓器深度飽和電感的測量方法，其特征在于：采集模塊的采樣頻率f可調交流電源額定頻率。

7.根據權利要求1所述的基于分布式電源及補償電感的變壓器深度飽和電感的測量方法，其特征在于：數據傳輸與存儲系統為上位機。