[发明专利]基于分布式电源及补偿电感的变压器深度饱和电感的测量方法

权利要求书

1.基于分布式电源及补偿电感的变压器深度饱和电感的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用电磁对偶原理建立变压器可逆π模型；

2)选取分布式可调交直流电源；所述分布式可调交直流电源由可调交流电源和可调直流电源组成；

3)令可调交流电源接入变压器一次侧绕组两端；令可调直流电源一端依次串联补偿电感L₀和变压器二次侧绕组一端，可调直流电源另一端接入变压器二次侧绕组另一端；

4)启动分布式可调交直流电源，在变压器两端施加电压；分别调整可调交流电源和可调直流电源输出的交流电流和直流电流，使直流电流变压器膝点电流，交流电流变压器膝点电流；其中，直流电流用于激励变压器进入深度饱和状态，交流分量用于使变压器工作在深度饱和点；

5)采集模块采集变压器一次侧、二次侧的模拟电压信号和模拟电流信号，并将模拟电压信号和模拟电流信号转换为电压离散信号和电流离散信号；采集模块的采样频率设为f；

采集模块将电压离散信号和电流离散信号送至数据传输与存储系统；

6)数据传输与存储系统对接收的电压离散信号和电流离散信号进行计算，得到变压器深度饱和下的励磁电感；

计算得到变压器深度饱和下励磁电感的步骤如下：

6.1)监测变压器两侧交流电压、交流电流数据，并进行傅里叶变换，得到一次侧数据和二次侧数据；一次侧数据包括一次侧端口电压V_1p、一次侧电流I₁、一次侧等效绕组交流电阻R_s1；二次侧数据包括二次侧端口电压V′_2p、二次侧电流I′₂和二次侧等效绕组交流电阻R′_s2；其中，二次侧数据均由一次侧数据表征；

6.2)计算变压器漏感电流即：

式中，L_s为变压器绕组间的漏感；

6.3)分别计算变压器可逆π模型一次侧饱和电感L_{m1_s}和二次侧饱和电感L_{m2_s}，即：

式中，ω为变额定角频率。

2.根据权利要求1所述的基于分布式电源及补偿电感的变压器深度饱和电感的测量方法，其特征在于：所述变压器可逆π模型具有2个励磁支路；2个励磁支路分别表征变压器心柱、旁柱磁通情况；每个励磁支路包括并联的非线性电感和电阻。

3.根据权利要求1或2任一项所述的基于分布式电源及补偿电感的变压器深度饱和电感的测量方法，其特征在于：所述补偿电感为空心电感；所述补偿电感用以补偿变压器漏感分压和直流电源支路分流造成的误差。

4.根据权利要求1所述的基于分布式电源及补偿电感的变压器深度饱和电感的测量方法，其特征在于：可调交流电源的电压变压器额定电压；可调直流电源的电压变压器额定电压。

5.根据权利要求1所述的基于分布式电源及补偿电感的变压器深度饱和电感的测量方法，其特征在于：所述采集模块包括但不限于示波器；所述示波器通过电压探头和电流探头分别与变压器一次侧、二次侧连接。

6.根据权利要求1所述的基于分布式电源及补偿电感的变压器深度饱和电感的测量方法，其特征在于：采集模块的采样频率f可调交流电源额定频率。

7.根据权利要求1所述的基于分布式电源及补偿电感的变压器深度饱和电感的测量方法，其特征在于：数据传输与存储系统为上位机。