[发明专利]配电变压器相位不平衡检测方法、系统、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种配电变压器相位不平衡检测方法、系统、装置及存储介质，方法包括：提取三相电压在dq轴旋转坐标系下的正序分量、负序分量和零序分量；对正序分量、负序分量和零序分量进行Park变换，同时利用锁相环同步dq轴旋转坐标系与不平衡三相系统；得到正序分量、负序分量和零序分量在dq轴旋转坐标系的值；用正序分量、负序分量和零序分量在dq轴旋转坐标系的值进行逆Park变换，得到带有虚部的三相电压值；依据带有虚部的三相电压值，通过MATLAB算法计算幅值和相位，依据幅值和相位检测配电变压器相位不平衡状态。能够有效减小相位估测的时间滞后，增强时效性，并准确反映三相不平衡状态下A、B、C各相的幅值与/或相位角的不平衡。

技术领域

本发明属于电力设备检测技术领域，具体涉及一种配电变压器相位不平衡检测方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

根据国家电网公司配电网运行规程，配电变压器的不平衡度不应大于15％，中性线电流不应超过额定电流的25％。传统的低压端配电变压器故障检测方法主要有Park变换法和谐波分析(Fast Fourier Transform,FFT)法。

Park变换必须以完全对称的三相电流为前提。当配电变压器处于三相不平衡状态时，A、B、C三相经Park变换后各单相会产生高频谐波，对结果造成干扰，此时需要在系统中接入低通滤波器，以过滤高频谐波。因此，系统对三相不平衡状态的检测时间将会延长，影响时效性。

谐波分析法的准确度取决于采样算法，虽然其结果较为准确，但时效性不足。尤其当配电网出现动态变化或冲击时，谐波分析法不能迅速地对波形进行采样并谐波分析。同时，谐波分析仅对单相电流有效，因此在实际的配电变压器中，需要采用三个谐波采样单元分别对三相电流进行采样检测，进一步增大了检测难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电变压器相位不平衡检测方法、系统、装置及存储介质，以解决现有技术中，配电变压器不平衡度检测时Park变换法和谐波分析法检测时间长、监测困难的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一个方面，提供了一种配电变压器相位不平衡检测方法，包括如下步骤：

S1、提取三相电压在dq轴旋转坐标系下的正序分量、负序分量和零序分量；

S2、对正序分量、负序分量和零序分量进行Park变换，同时利用锁相环同步dq轴旋转坐标系与不平衡三相系统；得到正序分量、负序分量和零序分量在dq轴旋转坐标系的值；

S3、用正序分量、负序分量和零序分量在dq轴旋转坐标系的值进行逆Park变换，得到带有虚部的三相电压值；

S4、依据带有虚部的三相电压值，通过MATLAB算法计算幅值和相位，依据幅值和相位检测配电变压器相位不平衡状态。

进一步的，所述步骤S1中，正序分量、负序分量和零序分量表示为：

式中，V_a、V_b、V_c分别代表A、B、C三相电压；V_p、V_n、V_z分别代表正序、负序、零序分量；运算算子a＝e^j2π/3，a²＝e^j4π/3或e^-j2π/3。

进一步的，对正序分量、负序分量和零序分量的表达式进行逆变换得到：