[发明专利]一种考虑变压器饱和影响的交流电网直流电流分布的预测方法

说明书

一种考虑变压器饱和影响的交流电网直流电流分布的预测方法，步骤一：获取交流电网设备参数，以此求取各设备的交流电阻，对于接地极耦合问题采用网络化建模法；步骤二：根据变压器具体结构、参数，搭建相应直流偏磁模型，做变压器直流偏磁仿真，改变直流偏磁电流值；仿真记录考虑变压器饱和下的实际中性点电流值，做误差分析，形成变压器在不同直流偏磁电流下的饱和直流误差数据库。步骤三：按照步骤二取得的数据库，修正步骤一所得数据即为所求数据。本发明一种考虑变压器饱和影响的交流电网直流电流分布的预测方法，其目的在于提高预测精度，由此解决优化直流偏磁抑制措施优化布置等技术问题。

技术领域

本发明一种考虑变压器饱和影响的交流电网直流电流分布的预测方法，涉及交流电网预测技术领域。

背景技术

近年来随着我国直流输电工程的持续发展，特别是未来多条特高压直流输电的投运，直流偏磁现象出现频率和严重程度呈上升趋势将不可避免。直流偏磁会对变压器乃至电力系统的安全稳定运行造成巨大的威胁，必须设法抑制。目前直流偏磁的抑制措施主要有变压器中性点加隔直电容、加限流电阻、反向直流电压流注入法以及改变中性点接地方式、复杂运行工况下变压器直流偏磁的抑制等。然而不论是哪种抑制方法，都需要事先知道交流电网的直流电流分布情况才能合理的安排防治措施，因此准确预测交流电网的直流电流分布情况就变得非常重要。

现有交流电网预测技术主要是先获取交流电网直流模型数据，通过网络化建模方法搭建交流电网直流系统模型，以此获取直流偏磁时交流电网各处的直流电流值。然而，实践证明上述方法获得的直流电流精度并不高，有时无法满足应用需要。没有考虑变压器励磁支路饱和后励磁电流半波饱和产生的直流分量对中性点直流电流的影响是误差产生的主要原因之一。

发明内容

针对现有交流电网直流偏磁电流预测精度不够高的缺陷，本发明提供了一种考虑变压器饱和影响的交流电网直流电流分布的预测方法，其目的在于提高预测精度，由此解决优化直流偏磁抑制措施优化布置等技术问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种考虑变压器饱和影响的交流电网直流电流分布的预测方法，包括以下步骤：

步骤一：获取交流电网设备参数，以此求取各设备的交流电阻，对于接地极耦合问题采用网络化建模法；

步骤二：根据变压器具体结构、参数，搭建相应直流偏磁模型，做变压器直流偏磁仿真，改变直流偏磁电流值；仿真记录考虑变压器饱和下的实际中性点电流值，做误差分析，形成变压器在不同直流偏磁电流下的饱和直流误差数据库。

步骤三：按照步骤二取得的数据库，修正步骤一所得数据即为所求数据。

步骤二中误差计算式如下：

一种考虑变压器饱和影响的交流电网直流电流分布的预测方法，直流偏磁时变压器的中性点的直流电流由两部分构成，一部分是入侵的直流电流，另一部分是变压器励磁支路在叠加直流偏移磁通饱和后的直流分量；直流偏磁引起的变压器励磁支路饱和对变压器中性点直流电流有助增作用，结合图1解释如下：

假设ia、ib和ic为变Y0/Δ接线变压器一次侧电流，i2为T2二次侧折算至一次侧的电流，ima、imb和imc是励磁电流。因为接线方式为Y0/Δ，所以：

ia+ib+ic＝3i₀＝(ima+imb+imc)+3i₂ (2)

现在只取各电流中的直流分量，由变压器的传变特性可知，i2的直流分量为零，所以(2)式的直流分量表达式为：

(ia+ib+ic)_dc＝(3i₀)_dc＝(ima+imb+imc)_dc (3)