[发明专利]一种自耦变压器单相绕组对地电压不平衡的补偿方法

说明书

本发明涉及一种自耦变压器单相绕组对地电压不平衡的补偿方法，包括：计算单相自耦变压器各绕组间及绕组对地电容，将计算结果代入对应的给定的单相补偿电容表达式，得到含有不平衡系数μ的补偿电容值；给定不平衡系数μ的初值和定迭代步长，进行迭代计算；计算收敛判据，决定是否继续迭代，若满足收敛要求则停止迭代，确定补偿相别以及相应的补偿电容值。本发明能够快速确定出解决自耦变压器低压绕组对地电压不平衡的单相电容补偿方案和补偿电容值，极大提高了现场解决电压不平衡的速度和可靠性，具有广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种自耦变压器单相绕组对地电压不平衡的补偿方法。

背景技术

随着中国经济的发展，对电的需求量不断扩大，目前响应国家号召，我国西北地区新能源发电成为重要的发展战略。单相自耦变压器是电力网络中重要的电力器件，在西北地区输电中枢改换单相自耦变压器，经常会出现三相电压不平衡的情况，地处西北设备资源比较紧缺，所以研究关于单相自耦变压器三相电压不平衡的解决措施是非常重要的。

在电力网络中，对于三台自耦变压器构成的A、B、C三相变压器组，比如中压与低压间的星-三角绕组连接组别，某一个单相自耦变压器的更换可能会造成电力设备器件参数的改变，因而导致三相电压不平衡，中性点发生偏移。通常情况下，各相端子对地电压对称时，其中性点处于大地电位，电压是对称的，但当对地电压不对称时，中性点将与大地电位发生偏移，造成三相电压不平衡；在这种状态下，单相自耦变压器接入电力网后，输出端的三相电压不平衡，不能满足用户或电网相关要求标准，需要进行不平衡相电压补偿。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对单相自耦变压器单相绕组电压不平衡情况，提供一种能够快速确定单相电容补偿方案的方法，以满足现场快速设计电容补偿方案的需求，提高电力系统运行安全性和可靠性。

为解决上述问题，本发明所述的一种自耦变压器单相绕组对地电压不平衡的补偿方法，应用于A、B、C三相变压器组，该补偿方法包括：

根据各绕组间及绕组对地电容，结合绕组布置方式，计算各相的中压对低压电容C_i、低压对地电容C_x；其中，i＝1，2，3；x＝a，b，c；a代表A相自耦变压器，b代表B相自耦变压器，c代表C相自耦变压器；

将各相的C_i、C_x代入对应的设定的单相补偿电容表达式，计算得到含有不平衡系数μ的补偿电容值C_ag、C_bg、C_cg；k为中压-低压绕组变比；

其中：

令μ_i＝μ_i-1±d，i为迭代次数，d为迭代步长，且i＝0时，μ₀＝1，将不平衡系数μ_i代入单相补偿电容表达式，进行迭代计算，得第i次迭代的单相补偿电容值C_ag-i、C_bg-i、C_cg-i；

以电磁耦合和静电耦合产生的零序电压之和为收敛判据，将C_ag-i、C_bg-i、C_cg-i代入收敛判据，若0收敛判据M且迭代次数iN，M、N为设定值，则认为迭代计算达到收敛要求，停止迭代，将满足收敛要求的相别和电容值作为补偿相和补偿电容值，否则，继续重复上述迭代步骤。

优选地，通过给定变压器单相补偿相别，建立绕组电磁耦合和静电耦合感应电压模型，来确定所述单相补偿电容表达式。

优选地，M＝0.01，N＝200。

本发明与现有技术相比具有以下优点：