[發明專利]一種牽引變壓器兩側諧波電壓傳輸系數計算方法及裝置

有效

• 申請號: 202011383658.7
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112666391B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 雷二濤;馬明;王玲;徐柏榆;杜婉琳
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R23/00
• 分類號: G01R23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蘇云輝

本申請提供了一種牽引變壓器兩側諧波電壓傳輸系數計算方法及裝置，其中方法包括：采集牽引變壓器中的高壓側的三相電壓數據，以及低壓側的電壓波形；對三相電壓數據以及電壓波形進行FFT變換，分別得到第一諧波電壓幅值時間序列和第二諧波電壓幅值時間序列；根據第一諧波電壓幅值時間序列和第二諧波電壓幅值時間序列，結合預設的諧波源側和諧波目標側，通過最小二乘估計法，計算牽引變壓器中，諧波源側到諧波目標側的傳輸系數。本申請利用牽引變壓器兩側的電壓數據，得到諧波電壓幅值時間序列，結合從諧波源側到諧波目標側傳輸特性，計算出諧波源側到諧波目標側的傳輸系數，解決了現有的牽引變壓器兩側諧波電壓傳輸系數評估精度不足的技術問題。

技術領域

本申請涉及變壓器諧波處理技術領域，尤其涉及一種牽引變壓器兩側諧波電壓傳輸系數計算方法及裝置。

背景技術

近年來，我國高鐵運營里程居世界第一，大功率、工況多變(牽引、惰行、再生工況)、高速移動、高行車密度、網絡化的牽引供電系統將使得區域電網的供電壓力、功率交換激增。牽引負荷(動車組)自身具有波動劇烈、強非線性、不對稱等特點，加上頻繁的大功率交換使得區域電網與牽引供電系統的不安全因素增加，牽引網的諧波放大、諧波諧振問題時有發生，引起避雷器爆炸、電容器組的爆炸事故。因此，如何保障具有頻繁沖擊、大功率、高密度、網絡化等特點的牽引供電系統及接入電網的安全、可靠、高效運行，是亟待解決的關鍵問題。

現有的牽引變壓器兩側諧波電壓傳輸系數評估手段主要有兩種，一種是仿真分析法，通過建立“區域電網—牽引變壓器—牽引網—AT所—分區所”的基波/諧波模型，建立動車組的諧波諾頓模型進行分析。分析方法包括諧波傳輸放大法、頻譜分析法、諧振模態分析法、S域或頻域傳遞函數法；另一種是基于實測數據的分析，基于諧波95％概率大值的對比分析，得出是否發生諧波放大的定性結果，然而目前的基于實測數據的分析的方法只能得出粗略定性結果，存在傳輸系數評估精度不足的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種牽引變壓器兩側諧波電壓傳輸系數計算方法及裝置，用于解決現有的牽引變壓器兩側諧波電壓傳輸系數評估精度不足的技術問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種牽引變壓器兩側諧波電壓傳輸系數計算方法，包括：

采集牽引變壓器中的高壓側的三相電壓數據，以及低壓側的電壓波形，所述電壓波形具體包括：上行接觸網的電壓波形、上行正饋線的電壓波形、下行接觸網的電壓波形以及下行正饋線的電壓波形；

對所述三相電壓數據以及所述電壓波形進行FFT變換，分別得到第一諧波電壓幅值時間序列和第二諧波電壓幅值時間序列，所述第一諧波電壓幅值時間序列為根據所述三相電壓數據進行FFT變換得到的，所述第二諧波電壓幅值時間序列為根據所述電壓波形進行FFT變換得到的；

根據所述第一諧波電壓幅值時間序列和所述第二諧波電壓幅值時間序列，結合預設的諧波源側和諧波目標側，通過最小二乘估計法，計算所述牽引變壓器中，所述諧波源側到所述諧波目標側的傳輸系數，其中所述諧波源側為高壓側或低壓側，所述諧波目標側為與所述諧波源側相對的一側。

優選地，根據所述第一諧波電壓幅值時間序列和所述第二諧波電壓幅值時間序列，結合預設的諧波源側和諧波目標側，通過最小二乘估計法計算所述牽引變壓器中，所述諧波源側到所述諧波目標側的傳輸系數之前還包括：

當所述諧波源側為高壓側時，根據獲取到的機車通行檢測記錄，確定第一時間段，所述第一時間段為未檢測到有機車通行的時間段；

分別從所述第一諧波電壓幅值時間序列和所述第二諧波電壓幅值時間序列中剔除不滿足第一篩選條件的序列元素，以得到篩選后的第一諧波電壓幅值時間序列和第二諧波電壓幅值時間序列，其中所述第一篩選條件為：采集時間處于所述第一時間段內，且電壓幅值不小于預設的諧波電壓閾值。