[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

摘要

本发明提供了一种基于功率损耗的光伏电站三相变压器阻抗计算方法。该方法所述三相变压器阻抗包括励磁电阻、励磁电抗、绕组电阻和绕组电抗。所述一种基于功率损耗的光伏电站三相变压器阻抗计算方法通过光伏电站夜间采样的三相变压器空载有功功率损耗与空载无功功率损耗计算出励磁电阻、励磁电抗，利用逆变器输出有功功率在不同功率点时采样得到的三相变压器有功功率损耗和无功功率损耗拟合计算出绕组电阻和绕组电抗。所提的方法只需在线检测逆变器输出有功功率、三相变压器包括空载损耗在内的有功功率损耗及无功功率损耗，即可计算出三相变压器阻抗参数，具有一定的可行性。

主权项

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、三相变压器(200)理论绕组电抗X_i和采样目标输出有功功率P_j，计算得到与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：