[发明专利]一种移相变压器输出电压和电流的计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种移相变压器输出电压和电流的计算方法及装置，包括：根据移相变压器电路结构参数建立移相变压器的等效模型；根据所述等效模型确定等效阻抗和移相角度；根据所述等效阻抗和所述移相角度构建移相变压器外部等效模型；将预设的输入电压、预设的输入电流、所述等效阻抗以及所述移相角度输入所述移相变压器外部等效模型，获取移相变压器的输出电压和输出电流。本发明将移相变压器进行输入输出模型等效，根据移相变压器的输入电压、电流计算其输出电压、电流，从而为加装移相变压器后线路的潮流计算和短路电流计算提供依据。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种移相变压器输出电压和电流的计算方法及装置。

背景技术

移相变压器是控制电力系统潮流的重要设备，其利用变压器输入与输出间接线的偏移来控制输出电压和电流的相角，进而达到控制输出端线路传输的有功功率大小的目的，移相变压器(PST)由串联变压器和并联变压器构成，串联变压器(ST)二次侧(三角环)和并联变压器(ET)二次侧三相连接，由于移相变压器的这种复杂结构，其等效阻抗的计算方法与常规变压器完全不同，其移相的角度也与普通星/三角连接的变压器完全不同。此外，在原有输电网络中加入移相变压器后将会使输电模型复杂化，网络中的输入输出电压电流关系难以确定，给输电网络的潮流计算和短路电流计算带来很大困难。

发明内容

本发明目的在于，提供一种移相变压器输出电压和电流的计算方法及装置，以解决移相变压器潮流计算以及短路电流计算难的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种移相变压器输出电压和电流的计算方法，包括：

根据移相变压器电路结构参数建立移相变压器的等效模型；

根据所述等效模型确定等效阻抗和移相角度；

根据所述等效阻抗和所述移相角度构建移相变压器外部等效模型；

将预设的输入电压、预设的输入电流、所述等效阻抗以及所述移相角度输入所述移相变压器外部等效模型，获取移相变压器的输出电压和输出电流。

优选地，所述根据移相变压器电路结构参数建立移相变压器的等效模型，包括：

根据所述移相变压器的电路结构参数确定电路方程和磁路方程，计算并变换后，获取移相变压器的等效模型。

优选地，根据所述等效模型确定等效阻抗和移相角度，包括：

根据预设移相变压器三相对称运行时，确定所述等效模型的输入输出关系如下：

I_L＝e^jαI_S；

其中，α表示移相角度，U_S表示移相变压器的输入电压，U_L表示移相变压器的输出电压，I_S表示移相变压器的输入电流，I_L表示移相变压器的输出电流，Z_S11、Z_S12表示串联变压器一次侧绕组的漏抗,在移相变压器正常工作时Z_S11＝Z_S12，Z_S2表示串联变压器二次侧绕组的漏抗，Z_E1表示并联变压器一次侧绕组的漏抗，Z_E2表示并联变压器二次侧绕组的漏抗，N_S表示串联变压器一次侧绕组总匝数与二次侧绕组匝数的比值，N_E表示并联变压器一次侧绕组匝数与二次侧绕组总匝数的比值，P表示并联变压器二次侧绕组接入匝数与总匝数的比值，并联变压器的实际变比应表示N_E:P。

优选地，所述根据所述等效模型确定等效阻抗和移相角度，还包括：

所述等效阻抗Z_eq和所述移相角度α计算如下：