[发明专利]中性点接地变压器直流偏磁电流的预测方法、系统、设备

说明书

本发明属于偏磁电流预测技术领域，公开了一种中性点接地变压器直流偏磁电流的预测方法、系统、设备，中性点接地变压器直流偏磁电流的预测方法包括：构建磁场‑电路耦合模型，通过改变受控直流电流源的输出，得到三相变压器在不同直流偏磁条件下A相或其他某一相的励磁电流；基于离散小波变换对励磁电流中的低频分量进行识别，再根据低频分量的特征判断变压器是否存在直流偏磁；基于励磁电流中的低频分量采用最小二乘法拟合实际注入直流电流的预测模型；对所述预测模型进行检验分析；利用所述通过检验的预测模型进行中性点接地变压器直流偏磁电流的预测。本发明能够准确有效的进行中性点接地变压器直流偏磁电流的预测。

技术领域

本发明属于偏磁电流预测技术领域，尤其涉及一种中性点接地变压器直流偏磁电流的预测方法、系统、设备。

背景技术

直流电流经三相接地变压器的中性点从大地流入到其三相绕组中时，会在其电磁场中产生直流磁通和直流磁势，并由此引发一系列电磁效应，这种现象称为变压器的直流偏磁。直流偏磁使变压器的励磁电流混入直流低频分量而发生畸变，严重影响变压器本体及与其关联电力系统的安全稳定运行。目前，对变压器直流偏磁的电磁影响及其抑制措施研究较多，理论也比较成熟，但是对于识别引起接地变压器直流偏磁电流的方法等相关研究相对较少，尚未形成统一的标准。国内一些公司在偏磁监测设备方面的研究较多，研发了直流偏磁在线监测装置。该装置通过安装在接地变压器的中性点来测量接地极中的直流和交流电流分量，同时将相关电流数据汇总至中控室显示和远端调度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术并没有对引起接地变压器直流偏磁的电流进行有效预测、识别的方法和统一的标准。虽然在设备层面上直流偏磁在线监测装置能够准确有效的监测出流过接地变压器中性点的直流和交流电流分量，但是由于变电站高压场内工作环境比较恶劣，因此研制一种高效的变压器直流偏磁电流检测装置可能需要高昂造价，如果在电力系统大面积的应用会使电力系统的运行、维护和检修费用大大增加，经济性较差。

解决以上问题及缺陷的难度为：

在直流偏磁电流识别、预测等的方法上，由于实际的电力系统结构复杂，像变压器此类设备又分为不同的型号，不同的变压器在铁心材料、电压等级、额定容量等参数以及变压器结构上存在差异。同时，与不同变压器相连的电力网络在参数和结构上也各不相同，因而在直流偏磁对变压器造成电和磁等的影响上研究较多，对于从量化关系上精确计算直流偏磁电流等方法上具有一定的难度。在测量直流偏磁电流设备的层面上，像直流偏磁在线监测装置由传感器、信息存储与处理和后台控制。其中传感器主要进行信息采集，是监测系统非常重要的一个部分。首先，使用的传感器必须要可以适应恶劣的工作环境，并且测量的精度要高。其次，传感器一次侧额定电流、输出电流以及输出内阻要符合在线监测的要求。最后，在电力系统出现故障之后，会有大量的电力通过传感器，而为了保证测量的精度，要保证传感器在这种情况下可以正常工作。因此，在线监测系统无论在集成部件可靠性还是系统技术层面上都需要较高的要求，这使得监测系统的成本相对较高。另外，电力系统中有非常多的接地变压器，如果在每一台都安装偏磁监测设备，这会使电力系统在运行、维护和检修上的成本大大增加，不符合电力系统运行经济性的特点。如果安装数量较少，会造成某些变压器无法测量偏磁电流，这就需要在某些重要的变压器安装此设备，考虑具体的安装位置具有一定的难度，这也是一个新的难题。

解决以上问题及缺陷的意义为：

随着我国电力系统的规模不断扩大，尤其是直流输电系统的投运发展越来越快。与此同时，导致接地变压器发生直流偏磁的问题日渐突出，无论对变压器本体还是电力系统都会造成严重的影响，影响供电可靠性。因此，寻求一种兼顾实用性和经济性的技术方法或设备能有效识别、预测出直流偏磁电流，对于治理直流偏磁的危害具有重要的借鉴意义。如果找到解决上述问题的一种切实可行方案，有效准确识别出直流偏磁电流及兼顾电力系统的运行经济性，对电力系统的安全稳定运行意义重大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种中性点接地变压器直流偏磁电流的预测方法、系统、设备。