[发明专利]三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法，对三相三柱变压器剩磁状态进行估算。该方法包括以下步骤：获取变压器铁芯的饱和磁滞回线；对变压器铁芯的饱和磁滞回线进行参数辨识，建立变压器铁芯磁滞特性模型；根据变压器铁芯磁滞特性模型得到剩磁与磁滞回线的斜率关系；并对剩磁与磁滞回线斜率的关系公式化；建立三相三柱变压器UMEC磁路模型；获取待测三相三柱变压器铁芯通电试验时三相线圈的正、负向电感值，根据电感值与UMEC磁路模型获得剩磁点附近的正负向斜率，再根据剩磁与磁滞回线斜率的关系测算剩磁值。本发明方法简单，剩磁测算实验只需施加正反向小激励并对电压电流量记录，无需复杂的在线实验，试验功率小，实验成本低。

技术领域

本发明属于送电技术领域，具体涉及一种三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法。

背景技术

电力变压器空载或轻载合闸通电，铁芯中剩磁的存在会使变压器铁芯快速半周饱和，产生幅值可达正常稳态电流6～8倍的励磁涌流。较大的励磁涌流包含大量谐波，影响电能质量，造成继电保护误动作，影响电网的安全运行。同步关合技术与选相合闸技术是当前抑制励磁涌流的有效措施，而剩磁大小与方向的有效测算时选相合闸技术的前提。

国内外已对变压器剩磁估算方法做了相关研究，其中主要方法有：

1)根据饱和时刻识别剩磁，并建立变压器分闸角与铁芯剩磁的关系特性的方法估算剩磁，但该方法需要对变压器进行大量的空投实验，并且饱和时刻的精确识别需要依赖电感的变化，因此剩磁识别精度不高；

2)分别利用连续函数、反正切函数和preisach模型描述铁芯磁特性，通过对分闸时刻电流幅值与相位的记录，利用局部磁滞回线估算剩磁，但变压器分闸之后铁芯中的磁通变化是一个受变压器等效电容等因素影响的复杂暂态过程，很难通过简单的数学模型描述；

3)基于JA模型分析分闸之后铁芯磁通的暂态变化过程，提出基于JA磁滞模型的剩磁估算方法；

4)对存在一定剩磁的变压器施加不同方向的小激励，通过分析剩磁与不同方向响应之差的关系估算剩磁的方向和大小。

以上剩磁估算方法大多需要记录分闸时刻的电流量，且对三相三柱变压器应用具有一定的局限性，对铁芯的磁特性分析具有一定的意义，但对实际工程变压器应用性不强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法，不需要记录分闸时刻的电流量，能够根据剩磁与局部磁滞回线斜率关系获得剩磁的大小及方向。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，提供了一种三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法，所述方法包括如下步骤：

获取变压器铁芯的饱和磁滞回线；

对变压器铁芯的饱和磁滞回线进行参数辨识，建立变压器铁芯磁滞特性模型；

根据变压器铁芯磁滞特性模型得到剩磁与磁滞回线(剩磁点附近的局部磁滞回线)的斜率关系；并对剩磁与磁滞回线斜率的关系公式化；

建立三相三柱变压器UMEC磁路模型；

获取待测三相三柱变压器铁芯通电试验时三相线圈的正、负向电感值，根据电感值与UMEC磁路模型获得剩磁点附近的正负向斜率，再根据剩磁与磁滞回线斜率的关系测算剩磁值。

结合第一方面，进一步的，所述变压器铁芯磁滞特性模型如下：

B＝μ₀(M+H) (6)