The invention discloses a method for measuring and calculating the remanence of the iron core of a three-phase three-column transformer, which estimates the remanence state of the three-phase three-column transformer. The method includes the following steps: obtaining the saturated hysteresis loop of transformer core; identifying the parameters of the saturated hysteresis loop of transformer core, establishing the hysteresis characteristic model of transformer core; obtaining the slope relationship between remanence and hysteresis loop according to the hysteresis characteristic model of transformer core; formulating the relationship between remanence and the slope of hysteresis loop; establishing the UMEC magnetism of three-phase three-column transformer. The positive and negative inductances of the three-phase coils are obtained during the electrification test of the three-phase three-column transformer core. The positive and negative slope near the remanence point is obtained according to the inductance value and the UMEC magnetic circuit model, and the remanence value is calculated according to the relationship between the remanence and the slope of the hysteresis loop. The method of the invention is simple, and the residual magnetism measurement experiment only needs to apply small forward and reverse excitation and record the voltage and current, without complicated on-line experiment, low test power and low test cost.
【技术实现步骤摘要】
三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法、系统及存储介质
本专利技术属于送电
，具体涉及一种三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法。
技术介绍
电力变压器空载或轻载合闸通电，铁芯中剩磁的存在会使变压器铁芯快速半周饱和，产生幅值可达正常稳态电流6～8倍的励磁涌流。较大的励磁涌流包含大量谐波，影响电能质量，造成继电保护误动作，影响电网的安全运行。同步关合技术与选相合闸技术是当前抑制励磁涌流的有效措施，而剩磁大小与方向的有效测算时选相合闸技术的前提。国内外已对变压器剩磁估算方法做了相关研究，其中主要方法有：1)根据饱和时刻识别剩磁，并建立变压器分闸角与铁芯剩磁的关系特性的方法估算剩磁，但该方法需要对变压器进行大量的空投实验，并且饱和时刻的精确识别需要依赖电感的变化，因此剩磁识别精度不高；2)分别利用连续函数、反正切函数和preisach模型描述铁芯磁特性，通过对分闸时刻电流幅值与相位的记录，利用局部磁滞回线估算剩磁，但变压器分闸之后铁芯中的磁通变化是一个受变压器等效电容等因素影响的复杂暂态过程，很难通过简单的数学模型描述；3)基于JA模型分析分闸之后铁芯磁通的暂态变化过程，提出基于...
【技术保护点】
1.一种三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法，其特征在于，包括：获取变压器铁芯的饱和磁滞回线；对变压器铁芯的饱和磁滞回线进行参数辨识，建立变压器铁芯磁滞特性模型；根据变压器铁芯磁滞特性模型得到剩磁与磁滞回线的斜率关系；并对剩磁与磁滞回线斜率的关系公式化；建立三相三柱变压器UMEC磁路模型；获取待测三相三柱变压器铁芯通电试验时三相线圈的正、负向电感值，根据电感值与UMEC磁路模型获得剩磁点附近的正负向斜率，再根据剩磁与磁滞回线斜率的关系测算剩磁值。
【技术特征摘要】
1.一种三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法，其特征在于，包括：获取变压器铁芯的饱和磁滞回线；对变压器铁芯的饱和磁滞回线进行参数辨识，建立变压器铁芯磁滞特性模型；根据变压器铁芯磁滞特性模型得到剩磁与磁滞回线的斜率关系；并对剩磁与磁滞回线斜率的关系公式化；建立三相三柱变压器UMEC磁路模型；获取待测三相三柱变压器铁芯通电试验时三相线圈的正、负向电感值，根据电感值与UMEC磁路模型获得剩磁点附近的正负向斜率，再根据剩磁与磁滞回线斜率的关系测算剩磁值。2.根据权利要求1所述的三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法，其特征在于，所述变压器铁芯磁滞特性模型如下：B＝μ0(M+H)(6)He＝H+αM(7)其中，M为磁化强度，B为磁感应强度，H为磁场强度，μ0为真空磁导率，Ms为饱和磁化强度，a为理想磁化曲线形状参数，k为磁滞损耗参数，α为磁畴间耦合参数，β为模型参数，m为磁化系数，Man为无磁滞磁化强度，He为有效磁场强度，x为有效削减磁场强度，δ为反应B方向的量，取1或-1，δM为消除B方向突然变化而导致非物理解而引入的量，BJ为布里渊函数，J为反应各向异性程度的量子数，R(m)为各项异性函数；在计算小磁滞回线时：a＝a1＝amaexp(σ1(Bs-Bmax))；(8)α＝α1＝αmaexp(λ1(Bs-Bmax))；(9)k＝k1＝kmaexp(-γ1(Bs-Bmax))；(10)其中，ama、αma、kma分别为变压器铁芯磁滞特性模型中a、α、k参数的原始值；σ1、λ1、γ1为针对小磁滞回线改进后模型的参数a、α、k的修正参数，a1、α1、k1分别为针对小磁滞回线改进后模型的参数a、α、k的值，Bs为饱和磁滞回线的饱和值，Bmax为小磁滞回线的饱和值；在计算局部磁滞回线时：a2＝a1exp(σ2(Bs-Brev))(11)α2＝α1exp(λ2(Bs-Brev))(12)k2＝k1exp(-γ2(Bs-Brev))(13)β2＝βmaexp(-ξ2(Bs-Brev))(14)其中，βma为变压器铁芯磁滞特性模型中β参数的原始值，β2为针对局部磁滞回线改进后模型的参数β的值；σ2、λ2、γ2、ξ2为针对局部磁滞回线改进后模型的参数a、α、k、β的修改正参数；Brev为局部磁滞回线所在饱和磁滞回线位置的磁感应强度B的值。3.根据权利要求2所述的三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法，其特征在于，所述对变压器铁芯的饱和磁滞回线进行参数辨识包括：将为饱和磁化强度Ms、理想磁化曲线形状参数a、磁畴间耦合参数α、磁滞损耗参数k以及模型参数β赋予初值，再以实验获取的磁感应强度Bexp作为变压器铁芯磁滞特性模型中B的输入量，求出此时磁场强度Hsim，然后再求出其与实验所获得的磁场强度Hexp之间的均方差再以Emse为反馈量控制参数Ms、a、α、k、β的变化，使Emse最小，并根据此时的Ms、a、α、k、β确定模型，n为实验获取的Hexp的个数。4.根据权利要求2所述的三相三柱变压器铁芯剩磁测算方法，其特征在于，根据变压器铁芯磁滞特性模型得到剩磁与磁滞回线斜率的关系包括：将H＝H0＝0，B＝B0代入公式(6)得到M的初值M0，以M0，B0分别作为微分方程即公式(1)中M和B的初始值，BQ＝BQ-1+△B；用微分方程的数值解法求解公式(1)，计算得到dM/dB即进而求得可求得△M，B1＝B0+△B，M1＝M0+△M，则由公式(6)得从而得到磁滞回线的下一个点(H1,B1)，同理可以计算得到(H2，B2)(H3，B3)…...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔚超，魏旭，王建明，杨小平，周志成，李建生，陶风波，吴益明，刘洋，吴鹏，陆云才，张峰，李先海，孙磊，张刚，王胜权，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，山东大学，国网江苏省电力有限公司，江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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