[发明专利]一种基于功率损耗的光伏电站三相变压器阻抗计算方法

权利要求书

1.一种基于功率损耗的光伏电站三相变压器阻抗计算方法，其中所述光伏电站涉及的电路拓扑结构包括电网(100)、三相变压器(200)和逆变器(300)；所述三相变压器(200)包括绕组阻抗Z_r和励磁阻抗Z_m，绕组阻抗Z_r由一个绕组电阻R和一个绕组电抗X串联组成，励磁阻抗Z_m由一个励磁电阻R_m和一个励磁电抗X_m并联构成；所述绕组阻抗Z_r串联接入并网逆变器(300)和电网(100)，所述励磁阻抗Z_m并联接入电网(100)与绕组阻抗Z_r连接的一侧；

其特征在于：本计算方法通过对逆变器(300)输出有功功率P、三相变压器(200)的包括空载损耗在内的有功功率损耗及无功功率损耗的采样，计算得到三相变压器(200)的阻抗参数，所述三相变压器(200)的阻抗参数包括绕组电阻R、绕组电抗X、励磁电阻R_m和励磁电抗X_m；

具体的，本计算方法包括以下步骤：

步骤1，采样电网(100)相电压有效值|V_g|、三相变压器(200)空载有功功率损耗P₀和三相变压器(200)空载无功功率损耗Q₀，并计算得到励磁电阻R_m和励磁电抗X_m，计算式如下：

步骤2，设采样次数为n次，对逆变器(300)的输出有功功率、三相变压器(200)的有功功率损耗和三相变压器(200)的无功功率损耗进行n次采样，并计算得到一组理论绕组电阻和一组理论绕组电抗的数据；

步骤2.1，记n次采样中的任一次采样为第i次采样，逆变器(300)在第i次采样时的输出有功功率记为采样输出有功功率P_i、与第i次采样输出有功功率P_i对应的三相变压器(200)有功功率损耗记为采样有功功率损耗ΔP_i、与第i次采样输出有功功率P_i对应的三相变压器(200)无功功率损耗记为采样无功功率损耗ΔQ_i，i＝1,2,...,n；

步骤2.2，根据步骤1得到的采样数据，计算与采样输出有功功率P_i对应的三相变压器(200)实际绕组有功功率损耗ΔP_Ri、三相变压器(200)实际绕组无功功率损耗ΔQ_Xi，计算式如下：

步骤2.3，计算得到与采样输出有功功率P_i对应的三相变压器(200)理论绕组电阻R_i和三相变压器(200)理论绕组电抗X_i，计算式分别如下：

步骤2.4，重复步骤2.1、2.2和步骤2.3，得到以下三组数据：n个采样输出有功功率P_i的数据，n个三相变压器(200)理论绕组电阻R_i的数据，n个三相变压器(200)理论绕组电抗X_i的数据；

步骤3，令步骤2中得到的采样输出有功功率P_i为采样目标输出有功功率P_j，P_j＝P_i，j＝1,2,...,n；令步骤2中得到的三相变压器(200)实际绕组有功功率损耗ΔP_Ri为三相变压器(200)目标绕组有功功率损耗ΔP_Rj，ΔP_Rj＝ΔP_Ri；令三相变压器(200)实际绕组无功功率损耗ΔQ_Xi为三相变压器(200)目标绕组无功功率损耗ΔQ_Xj，ΔQ_Xj＝ΔQ_Xi；

步骤4，根据步骤2中得到的三相变压器(200)理论绕组电阻R_i和三相变压器(200)理论绕组电抗X_i，计算得到与步骤3中得到的采样目标输出有功功率P_j对应的三相变压器(200)理论绕组有功功率损耗ΔP_Rij和三相变压器(200)理论绕组无功功率损耗ΔQ_Xij，并计算得到与理论绕组电阻R_i、理论绕组电抗X_i对应的绕组功率损耗误差平方和δ_i，计算式分别如下：

步骤5，将步骤4中得到的绕组功率损耗误差平方和δ_i代入到下式，计算得到与理论绕组电阻R_i、理论绕组电抗X_i对应的线性权重w_i，计算式如下：

步骤6，将步骤2中得到的理论绕组电阻R_i、理论绕组电抗X_i以及步骤5中的线性权重w_i代入到下式，计算得到三相变压器(200)的绕组电阻R和三相变压器(200)的绕组电抗X，计算式如下：