[发明专利]考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体涉及一种考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法。

背景技术

变流变压器包含高压直流输电用换流变压器、工业用变流变压器及牵引用变流变压器。目前变流变压器面临的主要问题是电能质量差与噪声大，主要是由于其承担了交直流的电能变换任务，且主要是用在大功率变换的场所，在电能变换过程中负载将产生大量的谐波，其窜入变压器中将引起变压器发热及振动、噪声加剧；同时，由于交直流电能变换，变压器极易发生直流偏磁，从而使得变压器励磁电流出现偶次分量，加剧变压器的振动与噪声。针对变流变压器存在的问题，当前仅开展了电网电能质量的评估方法研究，没有开展变流变压器的电能质量与噪声内在联系及综合评估方法等方面的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对当前变流变压器存在的电能质量差与噪声大的问题，提供一种考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，给出电能质量与噪声的对应关系，以此评判变流变压器的运行状态，并提供可行的应对措施。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，步骤包括：

1)在预设采样周期S内连续采集变流变压器的电压信号、电流信号和噪声信号；

2)根据所述电压信号与电流信号计算出谐波电流指标值、电压总谐波畸变率指标值、三相电压不平衡度指标值、电压偏差指标值，所述谐波电流指标值是指对电流信号进行谐波分解得到的谐波电流信号幅值，根据所述噪声信号计算出噪声指标值；

3)将所述谐波电流指标值、电压总谐波畸变率指标值、三相电压不平衡度指标值、电压偏差指标值、噪声指标值与指定标准数据的相应标准值相除计算出谐波电流评估值E_n、电压总谐波畸变率评估值E_THDu、三相电压不平衡度评估值E_εu、电压偏差评估值E_δu与噪声评估值E_Z；将所述谐波电流评估值E_n、电压总谐波畸变率评估值E_THDu、三相电压不平衡度评估值E_εu与电压偏差评估值E_δu中所有大于1的值的和与大于1的项数相减计算出电能质量评估值E_d；将所述电能质量评估值E_d与所述噪声评估值E_Z相加计算出电能质量与噪声综合评估值E；

4)将所述谐波电流评估值E_n、噪声评估值E_Z、电能质量和噪声综合评估值E划分优先级，按所述优先级的顺序根据预设评估标准评估所述变流变压器的运行状态。

进一步地，所述步骤1)中，所述电压信号是指变流变压器交流侧二次侧电压信号通过变比转换成的一次侧电压信号，所述电流信号是指变流变压器交流侧二次侧电流信号通过变比转换成的一次侧电流信号，所述噪声信号指变流变压器可听噪声信号。

进一步地，所述步骤2)的详细步骤包括：

2.1)将所述电压信号分解为包括相位和幅值的0-25次谐波电压信号，将所述电流信号分解为包括相位和幅值的0-25次谐波电流信号；

2.2)根据所述电压信号、电流信号、0-25次谐波电压信号和0-25次谐波电流信号计算出谐波电流指标值、电压总谐波畸变率指标值、三相电压不平衡度指标值、电压偏差指标值；

2.3)根据所述噪声信号计算出噪声指标值。

进一步地，所述步骤3)中，所述指定标准数据的相应标准值是指电能质量国家标准或电能质量国际标准中记载的电压总谐波畸变率标准值、三相电压不平衡度标准值、电压偏差标准值和噪声标准值，以及根据电能质量国家标准或电能质量国际标准换算得到的谐波电流标准值。所述电能质量国家标准包括：GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》、GB/T 15543-2008《电能质量三相电压不平衡》、GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》、GB/T 22075-2008《高压直流换流站可听噪声》等国家标准文件。

进一步地，所述步骤3)中，所述谐波电流评估值E_n包括2次谐波电流评估值E₂、5次谐波电流评估值E₅、7次谐波电流评估值E₇、11次谐波电流评估值E₁₁、13次谐波电流评估值E₁₃，谐波电流评估值E_n中下标n表示谐波电流的次数。