[发明专利]基于四绕组感应滤波电力变压器的电网谐波屏蔽方法

说明书

本发明公开了一种基于四绕组感应滤波电力变压器的电网谐波屏蔽方法，包括获取电网运行参数；建立四绕组感应滤波电力变压器的各端口数据模型；判断电网的运行状态；选定四绕组感应滤波电力变压器的外接装置；对电网进行谐波屏蔽。本发明方法通过对四绕组感应滤波电力变压器进行建模，并在不同情况下通过四绕组感应滤波电力变压器对电网进行谐波抑制或无功补偿，实现了带四绕组感应滤波电力变压器的电网的谐波屏蔽和无功补偿，而且本发明方法的可靠性高、稳定性好且滤波效果较好。

技术领域

本发明具体涉及一种基于四绕组感应滤波电力变压器的电网谐波屏蔽方法。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，电力系统的稳定可靠运行，就成为了电力系统的最重要的任务之一。

同时，随着国民经济的快速发展，工业负荷日益增多，这些工业负荷含有大量的谐波电流，谐波电流会通过电力变压器注入电网，对电网造成大量谐波污染，同时对电力系统的安全运行带来极大地危害。独立220kV变电站是指 220kV是公共电网电源，110/35kV的母线直接给工业企业供电，而110/35kV的母线并没有连接其它的电源点。该变电站采用220/110/35kV电压等级供电，其中三绕组电力变压器是核心元件。当110/35kV母线连接工业负荷时会产生谐波电流，注入中/低压绕组的谐波电流会通过三绕组电力变压器感应到高压侧，影响公共电网的质量。因此，电网采用四绕组感应滤波变压器实现谐波抑制和无功补偿的新方案。四绕组感应滤波变压器采用了现代感应滤波技术，由高、中、低压绕组和感应滤波绕组组成。当中/低压侧存在谐波电流时，通过感应滤波绕组外接滤波装置屏蔽中/低压侧的谐波电流，改善高压侧电网质量；当中/低压侧不存在谐波电流时，通过感应滤波绕组外接电容器组就地补偿无功功率。因此，四绕组感应滤波变压器具有谐波抑制和无功补偿作用，同时具有不同电压等级的电能转换及传输功能。

但是，目前对于四绕组感应滤波变压器的研究相对较少，导致四绕组感应滤波变压器应用于电网谐波屏蔽时，其效果并不明显，因此使得电网供电质量下降，甚至给电网带来了更大的运行风险。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可靠性高、稳定性好且滤波效果较好的基于四绕组感应滤波电力变压器的电网谐波屏蔽方法。

本发明提供的这种基于四绕组感应滤波电力变压器的电网谐波屏蔽方法，包括如下步骤：

S1.获取电网运行参数；

S2.建立四绕组感应滤波电力变压器的各端口数据模型；

S3.判断电网的运行状态；

S4.根据步骤S3获取的电网的运行状态，选定四绕组感应滤波电力变压器的外接装置；

S5.根据步骤S4所选定的四绕组感应滤波电力变压器的外接装置，对电网进行谐波屏蔽。

步骤S1所述的电网，为带有四绕组感应滤波电力变压器的电网。

步骤S2所述的建立四绕组感应滤波电力变压器的各端口数据模型，具体为根据多绕组变压器理论建立四绕组感应滤波电力变压器各端口数学方程式。

所述的建立四绕组感应滤波电力变压器的各端口数据模型，具体为采用如下算式建立模型：

式中为高压侧电压，为滤波绕组电压，Z_K14为高压绕组与滤波绕组的短路阻抗，为高压侧电流，且为中压侧负荷电流，为低压侧负荷电流，为滤波绕组电流，为中压侧电压， Z_K24为中压绕组与滤波绕组的短路阻抗，Z_K4,23为滤波绕绕组与中、低压绕组关联的等值计算阻抗，为低压侧电压，Z_K34为低压绕组与滤波绕组的短路阻抗。