[发明专利]一种考虑铁芯深度饱和特性的单相双绕组变压器改进π模型获取方法

权利要求书

1.一种考虑铁芯深度饱和特性的单相双绕组变压器改进π模型获取方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在变压器工作于非饱和区时，采用开路试验和短路试验确定其参数；

S2：在变压器铁芯工作于饱和区时，进行深度饱和试验，以交直流混合电源激励铁芯进入饱和状态，测试不同饱和程度下的端口视在增量电感L₁、L₂；

根据π模型电路结构计算两个励磁支路的饱和电感L_{m1_s}、L_{m2_s}，再转换为励磁曲线数据，通过多次滚动测量得到整条饱和段的励磁曲线数据，以整条饱和段的励磁曲线数据描述铁芯从开始饱和到深度饱和的渐变过程；

S3：根据以上数据，建立考虑铁芯深度饱和特性的单相双绕组变压器改进π模型；

所述的以整条饱和段的励磁曲线数据描述铁芯从开始饱和到深度饱和的渐变过程的转化方法为：

i_s1(k)+i_s2(k)＝i_s(k) (7)

式中：k＝1，2,3，……；i_s1(k)、i_s2(k)分别为铁芯不同饱和程度下，一、二次侧励磁支路的饱和电流，单位A；ψ_s1(k)、ψ_s2(k)为分别为铁芯不同饱和程度下，一、二次侧励磁支路的的磁链，单位Wb；i_s(k)为总饱和电流，单位A；L_S为漏感，单位H。

2.根据权利要求1所述的一种考虑铁芯深度饱和特性的单相双绕组变压器改进π模型获取方法，其特征在于：由开路试验计算非饱和区励磁参数的具体方法为：

根据额定电压下的电压、电流波形及数据，计算励磁电阻R_m1、R_m2；逐渐增加空载电压，进行多组开路试验，采用梯形积分法近似得到铁芯的基本磁化曲线(ψ-i)，计算公式如式(1)所示，以此描述励磁电感L_m1、L_m2在非饱和区的特性，并将励磁电阻平均分配到两个励磁支路上；

式中，ψ为磁链，单位Wb；u为端口电压，单位V；△t为时间步长，单位s。

3.根据权利要求2所述的一种考虑铁芯深度饱和特性的单相双绕组变压器改进π模型获取方法，其特征在于：所述的空载电压为0.1～1.1p.u.。

4.根据权利要求1所述的一种考虑铁芯深度饱和特性的单相双绕组变压器改进π模型获取方法，其特征在于：所述的短路试验的具体方法为：

根据额定电流下的电压、电流波形及数据，计算漏感和绕组电阻，并依据绕组直流电阻将绕组电阻分配到π模型两个励磁支路上；

所述的依据绕组直流电阻将绕组电阻分配到π模型两个励磁支路上的分配方法为：

其中，R_dc1和R_dc2'分别为变压器一、二次侧绕组直流电阻，单位Ω；R_s为绕阻电阻，单位Ω；R_s1和R_s2'分别为改进π模型一、二次侧绕组电阻，单位Ω。