[发明专利]变压器中线电流抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，特别涉及一种变压器中线电流抑制方法。

背景技术

在我国城乡电网中，大量采用三相四线制配电方式，配电变压器Y/yn0接线。对于单相负荷用户，由于单相负载、用电不同时性等特点，导致变压器三相负载不平衡、供电点三相电压、电流的不平衡和中性线电流增大，进而增加线路损耗、变压器铜损、铁损，造成巨大的浪费。其中，中性线过负荷发热不仅增加损耗、较高低效率，而且还会引起零电位漂移，产生可以影响计算机系统的电噪声干扰。因此有必要设置调节方案，通过实时数据分析、优化，根据电网实际状态，调整装置中复合开关的投切，通过相间和相对地电容的有机组合，降低中线电流，使变压器运行在最合理状态。

ZL200910147384.9公开了一种三相不平衡系统的无功补偿控制方法，通过取三相电压与电流分别计算无功功率和有功功率，设定并计算负荷角接线部分需要的Y补偿部分                                                ，，，负荷Y接线部分需要的Y补偿部分，，，并得到补偿公式，使三相功率因数接近于1，三相有功电流平衡，尽量减小电容的使用数量，通过调节可使补偿效果和电容配置都达到最优；将三相不平衡系统的无功功率与计算的范围进比较、判断，并对三相不平衡系统的无功功率电流进行补偿。

发明内容

本发明基于当无功补偿量不足时不能有效实现，因此基于相间无功补偿、、与相对地无功补偿、、对变压器出线侧电流的影响，通过引入最优化理论，构建中线电流抑制模型，并通过模型相关参数设置确保补偿的稳定性和可靠性。

本发明提出一种变压器中线电流抑制方法，采用如下步骤实现：

（1）利用电流电压互感器采集负荷侧A、B、C三相有功电流、、和变压器负荷侧A、B、C三相无功电流、、。

（2）建立相间无功补偿，相对地无功补偿与变压器出线侧电流及负荷侧电流的关系，其关系式为：

式中：为AB相间无功补偿量，为BC相间无功补偿量，为CA相间无功补偿量，为A相与地之间无功补偿量，为B相与地之间无功补偿量，为C相与地之间无功补偿量;  、 、分别为补偿后变压器出线侧A、B、C三相有功电流，、、分别为补偿后变压器出线侧A、B、C三相无功电流，且当线路呈容性时无功电流取正值，当线路呈感性时无功电流取负值；、、分别为变压器负荷侧A、B、C三相有功电流，、、分别为变压器负荷侧A、B、C三相无功电流，且当线路呈容性时无功电流取正值，当线路呈感性时无功电流取负值；相电压有效值U为220V。

（3）通过所述步骤（2）中关系式确定变压器出线侧电流的零序分量，正序分量，负序分量，计算公式为：

式中： 、 、分别为补偿后变压器出线侧A、B、C三相有功电流，、、分别为补偿后变压器出线侧A、B、C三相无功电流，。

（4）依据最优化理论，结合所述步骤（2）和（3）中的关系式，建立中线电流抑制模型。目标函数为

min

式中： 为补偿后零序电流的模， 为补偿后正序分量虚部的模，为补偿后负序分量的模，W₁、W₂、W₀为权系数，且均大于0。

约束条件为

a、无功补偿范围：无功补偿的取值范围由无功补偿范围确定，其中感性无功补偿量定为负值，容性无功补偿量定为正值：

式中：由相间感性无功补偿量确定，其值为负；由相对地感性无功补偿量确定，其值为负；由相间容性无功补偿量确定，其值为正；由相对地容性无功补偿量确定，其值为正；

b、无功补偿约束条件：根据变压器实际运行时所带负载性质为感性，则为降低无功电流的模，且确保不发生过补偿，设立无功约束条件如下式所示：

式中：为AB相间无功补偿量，为BC相间无功补偿量，为CA相间无功补偿量，为A相与地之间无功补偿量，为B相与地之间无功补偿量，为C相与地之间无功补偿量;、、分别为补偿后变压器出线侧A、B、C三相无功电流，且当线路呈容性时无功电流取正值，当线路呈感性时无功电流取负值；、、分别为变压器负荷侧A、B、C三相无功电流，且当线路呈容性时无功电流取正值，当线路呈感性时无功电流取负值；相电压有效值U为220V。