[发明专利]基于K-K变换与谱线微分的变压器扩展德拜模型参数辨识法

说明书

本发明提出基于K‑K变换与谱线微分的变压器扩展德拜模型参数辨识法，包括以下步骤；步骤S1、测量变压器油纸绝缘系统油纸绝缘样品的复电容，分别对测量复电容实部和虚部进行K‑K变换得到计算复电容的实部和虚部，由计算复电容谱线减去测量复电容谱线解耦出几何电容谱线、绝缘电阻谱线与弛豫极化谱线后，利用最小二乘直线拟合计算几何电容参数和绝缘电阻参数；步骤S2、获取极化复电容实部的极化等效电路的复电容实部/虚部微分谱线以及微分子谱线，计算极化电阻；步骤S3、基于谱线微分法对极化支路数和极化支路参数进行辨识；本发明能有效求解变压器扩展德拜模型的几何等效支路参数。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其是基于K-K变换与谱线微分的变压器扩展德拜模型参数辨识法。

背景技术

目前对于变压器扩展德拜模型参数辨识大多采用智能算法识别，如遗传算法，粒子群算法等，但其随机性较强，偶然性因素较大，实际应用下有概率辨识错误。在已有相关研究中，基于极化/去极化电流数据的微分解谱法取得较好成果，但其末端任意取点导致参数辨识结果不唯一，无法求解模型中几何等效支路参数。

发明内容

本发明提出基于K-K变换与谱线微分的变压器扩展德拜模型参数辨识法，能有效求解变压器扩展德拜模型的几何等效支路参数。

本发明采用以下技术方案。

基于K-K变换与谱线微分的变压器扩展德拜模型参数辨识法，所述扩展德拜模型为反映变压器油纸绝缘系统内部介电响应过程的等效模型，且变压器油纸绝缘系统的几何电容/绝缘电阻对复电容实部/虚部无作用，所述辨识法包括以下步骤；

步骤S1、测量变压器油纸绝缘系统油纸绝缘样品的复电容，分别对测量复电容实部和虚部进行K-K变换得到计算复电容的实部和虚部，由计算复电容谱线减去测量复电容谱线解耦出几何电容谱线、绝缘电阻谱线与弛豫极化谱线后，利用最小二乘直线拟合计算几何电容参数和绝缘电阻参数；

步骤S2、获取极化复电容实部的极化等效电路的复电容实部/虚部微分谱线以及微分子谱线，计算极化电阻；

步骤S3、基于谱线微分法对极化支路数和极化支路参数进行辨识。

所述步骤S1中K-K变换以公式表述为：

其中P.V.表示柯西主值积分，利用已知的复极化率实部或虚部，以上述公式表述的K-K关系计算得到复极化率虚部或实部；

所述变压器油纸绝缘系统中，FDS测量得到的复电容实部中包含几何电容的贡献，复电容虚部包含绝缘电阻的贡献，且几何电容/绝缘电阻对计算复电容虚部/实部无作用，其几何电容谱线的计算方法为测量复电容实部减去计算复电容实部，其绝缘电阻谱线的计算方法为将测量复电容虚部减去计算复电容虚部，除去几何电容谱线、绝缘电阻谱线后的剩余谱线为极化复电容谱线；

上述的复电容实部C'(ω)和复电容虚部C”(ω)分别以公式表示为：

因而绝缘电阻R_g与几何电容C_g以公式表示为：

经上述计算获得变压器油纸绝缘系统的几何电容谱线和绝缘电阻谱线后，再利用最小二乘直线拟合计算几何电容参数和绝缘电阻参数。

所述极化复电容实部的极化等效电路中，其复电容实部/虚部微分谱线以及微分子谱线具备以下特征；

特征A、极化等效电路中，其支路复电容实部微分谱线由多个具有单峰值的子谱线叠加而成，复电容虚部微分谱线由多个具有单波谷和单峰值的子谱线叠加而成；