[发明专利]一种配电变压器零序阻抗计算方法

说明书

一种配电变压器零序阻抗计算方法，所述方法在三相负荷不平衡时，通过台区采集装置获取配电变压器运行电气量，建立零序阻抗待求量的电压回路方程组，将电压回路方程组求值问题转化成目标函数优化问题，应用遗传算法计算出配电变压器零序阻抗。本发明针对配电变压器出厂试验一般不做零序阻抗试验的情况，在利用台区配电变压器已有运行数据的基础上，建立含零序阻抗待求量非线性方程组，考虑非线性方程组难以用一般数值方法计算，将非线性方程组求解问题转化成目标优化问题，应用遗传算法对目标优化函数进行求解，最终求出不同零序电流下配电变压器零序阻抗。

技术领域

本发明涉及一种配电变压器零序阻抗计算方法，属变压器技术领域。

背景技术

配电变压器零序阻抗会对0.4kV低压配电网运行带来影响。低压配电网三相负荷均衡运行时，三相电压不会产生偏移，然而实际情况中三相负荷往往是不平衡的，加上配电变压器零序阻抗的存在，使得中性点电压出现偏移，至少一相负荷端电压升高，用户家用电器在非正常电压下运行容易烧毁，零序阻抗值大小直接影响到中性点电压偏移程度。

目前，配电变压器短路阻抗参数通过出厂试验获得，零序阻抗一般不做出厂试验，导致实际运行中无法根据零序阻护有效掌握中性点电压偏移程度，相关测量零序阻抗方法需在投运前进行测量，无法根据配变运行工况进行在线计算，另外根据仿真软件等方法来计算零序阻抗大小，计算过程复杂，需考虑变压器内部结构，同样无法满足实际测量需求，实用性不强。

台区配电变压器实际运行工况复杂，柱上配电变压器常年在户外运行，配电变压器零序阻抗有可能发生变化，如何随时掌握配电变压器零序阻抗情况对低压配电网运行具有重要的意义。本文提出了一种配电变压器零序阻抗计算方法，在三相负荷不平衡时，通过台区采集装置获取配电变压器运行电气量，建立含零序阻抗待求量的电压回路方程组，将电压回路方程组求值问题转化成目标函数优化问题，应用遗传算法计算出配电变压器零序阻抗。

发明内容

本发明的目的是，为了解决配电变压器零序阻抗一般不做出厂试验，相关测量零序阻抗方法需在投运前进行测量，又无法在线计算的问题，本发明公开一种配电变压器零序阻抗计算方法。

实现本发明的技术方案是，在三相负荷不平衡时，通过台区采集装置获取配电变压器运行电气量，建立含零序阻抗待求量的电压回路方程组，将电压回路方程组求值问题转化成目标函数优化问题，应用遗传算法计算出配电变压器零序阻抗。

所述零序阻抗待求量的电压回路方程组即零序阻抗复数方程组，包括以下表达式：

其中，U_a、U_b、U_c分别为低压综合配电柜采集侧各相电压；I_a、I_b、I_c分别为低压综合配电柜采集侧各相电流；R_a、R_b、R_c分别为配电变压器各相短路阻抗的线圈直流电阻；X_a、X_b、X_c分别为配电变压器各相短路阻抗的线圈漏抗；R_n为零序阻抗中的电阻分量；X_n为零序阻抗中的电抗分量。

所述零序阻抗复数方程组标量化处理为：

根据中性点电流分解成实部和虚部分量：