[发明专利]一种变压器非对称偏磁问题的定点频域分析系统及方法

说明书

本发明涉及一种变压器非对称偏磁问题的定点频域分析系统及方法，所述方法包括：根据与非对称偏磁问题相关的第一参数建立关联表达式，采用定点分析技术对所述关联表达式进行变换；根据建立的所述关联表达式，计算与非对称偏磁问题相关的第二参数；接收所述第二参数，根据所述第二参数分析所述变压器的非对称偏磁问题，得出分析结果，并将所述第二参数以及所述分析结果显示出来。本发明提供的在频域范围内非对称直流偏磁条件下的串联变压器的分析系统及方法，计算效率高，所需内存低，适用于大规模的直流偏磁分析，从而为壳式变压器的生产和制造提供重要依据。

技术领域

本发明涉及变压器直流偏磁检测技术领域，尤其涉及一种变压器非对称偏磁问题的定点频域分析系统及方法。

背景技术

统一潮流控制器(UPFC)结合了灵活交流传输(FACTS)设备的优点，可实现输电线路串并联补偿、阻抗仿真、移相控制、实时潮流控制等多种功能，提高电力系统的电能质量，提高输电线路的容量和稳定性，优化系统的无功功率配置。

串联变压器是UPFC中的重要设备之一，其网侧绕组与输电线路相连，阀侧绕组与换流阀相连。当换流阀中的电力电子器件的触发角不平衡时，产生直流分量，流入串联变压器。流入每相绕组的直流分量的大小和方向可能不同，导致串联变压器发生不对称偏磁现象，大大增加变压器损耗，尤其是无功功率损耗，提高了系统调压和直流偏压抑制的难度。

直流偏磁效应依赖于电力系统，而且必须在有效模拟高度饱和以及铁芯所造成的磁非线性的前提下，对励磁电流进行谐波分析，从而准确获得铁芯的磁滞特性及损耗特性。目前国内外对变压器大多是进行单相变压器的直流偏磁分析，对于以三相壳式变压器为代表的串联变压器的非对称直流偏磁问题分析较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在频域内对各变量直接进分析，为直流偏磁问题的分析带来极大便利的串联变压器非对称直流偏磁问题频域分析系统及方法。在分析研究串联变压器在非对称直流偏磁情况下的运行特性的基础上，极大地降低内存需求，提高计算速率。由此为工程中的定量分析奠定基础，为电力变压器的设计以及对直流偏磁的抑制提供了一定的参考依据。

为实现上述目的，本发明提供了一种变压器非对称偏磁问题的定点频域分析系统，所述系统包括：

关联建立模块，用于根据与非对称偏磁问题相关的第一参数建立关联表达式，采用定点分析技术对所述关联表达式进行变换；

计算迭代模块，用于根据所述关联建立模块已建立的关联表达式，计算与非对称偏磁问题相关的第二参数；

分析显示模块，用于接收所述计算迭代模块计算的所述第二参数，根据所述第二参数分析所述变压器的非对称偏磁问题，得出分析结果，并将所述第二参数以及所述分析结果显示出来。

根据本发明的另一个方面，所述第一参数包括激励电压、直流偏磁、励磁电流、磁通量、磁阻率；所述第二参数包括铁芯磁通和励磁电流。

根据本发明的另一个方面，所述关联建立模块根据与非对称偏磁问题相关的第一参数建立关联表达式，具体包括：

建立所述变压器满足的外部电路方程的频域表达式以及所述变压器的等效磁路方程：

E_fr，n±U_frdc，n＝R_rI_fr，n+jωL_rI_fr，n+jωΨ_fr，n

RΦ＝NI