基于加窗频移的三绕组变压器损耗带电测算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于加窗频移的三绕组变压器损耗带电测算方法，它方法包括步骤1：提出改进的三绕组变压器损耗带电计算公式；步骤2：应用加窗频移计算处理采集的x(t)信号；步骤3：通过频移信号的离散傅里叶变换求解采集x(t)信号的幅值和相位；步骤4：计算三绕组变压器的空载损耗和负载损耗，该方法可以为变压器的在线诊断及降损节能提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
基于加窗频移的三绕组变压器损耗带电测算方法
本专利技术涉及变压器检测
，具体地指一种基于加窗频移的三绕组变压器损耗带电测算方法。
技术介绍
变压器作为电力行业中广泛应用的电气设备，其运行可靠性直接影响到电力系统的安全稳定。变压器损耗是体现变压器运行状态的重要参数之一，准确计算分析变压器损耗值，对明确电网年损特性、分析电力系统线损构成和合理规划电网建设有着重要意义。变压器损耗分为空载损耗和负载损耗。空载损耗体现了变压器整体缺陷、绕组匝间短路及磁路中发生的问题，负载损耗则能反映变压器的内部缺陷、绕组变形等。传统检测方法是通过离线试验(空载试验和负载试验)得到变压器参数再计算空载损耗和负载损耗，这种对变压器进行静态能效测量的检测方式忽略了实际电网中负载的影响和电网的实际状态等因素对变压器造成的损耗，引入误差较大，不能准确测量实际运行过程中的变压器损耗。而变压器损耗在线测量需要处理的信号较多，对同步性要求高，由于电网频率实际运行中会发生一定范围内波动，信号长度的限制和采样的非同步会带来频谱泄漏和栅栏效应。>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种基于加窗频移的三绕组变压器损耗带电测算方法，其特征在于，它包括如下步骤：/n步骤1：利用三绕组变压器等效电路建立改进的三绕组变压器损耗带电计算公式，并根据改进的三绕组变压器损耗带电计算公式确定三绕组变压器高压侧电压瞬时值v

【技术特征摘要】
1.一种基于加窗频移的三绕组变压器损耗带电测算方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：利用三绕组变压器等效电路建立改进的三绕组变压器损耗带电计算公式，并根据改进的三绕组变压器损耗带电计算公式确定三绕组变压器高压侧电压瞬时值v1、三绕组变压器高压侧电流瞬时值i1、三绕组变压器中压侧电压在高压侧的瞬时归算值v2’、三绕组变压器中压侧电流在高压侧的瞬时归算值i2’、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的瞬时归算值v3’、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的瞬时归算值i3’；
步骤2：利用加窗算法计算上述三绕组变压器高压侧电压瞬时信号、三绕组变压器高压侧电流瞬时信号、三绕组变压器中压侧电压在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器中压侧电流在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的瞬时归算信号经过加窗后的离散时间傅里叶变换式；
步骤3：对步骤2中得到的经过加窗后的离散时间傅里叶变换式进行频移处理，然后对频移后的离散时间傅里叶变换式进行傅里叶变换，得到上述三绕组变压器高压侧电压瞬时信号、三绕组变压器高压侧电流瞬时信号、三绕组变压器中压侧电压在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器中压侧电流在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的瞬时归算信号的幅值和相位；
步骤4：将上述三绕组变压器高压侧电压瞬时信号、三绕组变压器高压侧电流瞬时信号、三绕组变压器中压侧电压在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器中压侧电流在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的瞬时归算信号、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的瞬时归算信号的幅值和相位转换为相量值，然后对所述相量值利用相量法计算三绕组变压器的空载损耗和负载损耗。


2.根据权利要求1所述的基于加窗频移的三绕组变压器损耗带电测算方法，其特征在于：
所述步骤1具体包括如下步骤：
步骤101：建立三绕组变压器等效电路，在三绕组变压器等效电路中设定Z1为高压绕组的阻抗，Z2’为中压绕组阻抗在高压侧的归算值，Z3’为低压绕组阻抗在高压侧的归算值，Zm为励磁阻抗，v1为高压侧电压瞬时值，i1为高压侧电流瞬时值，v2’为中压侧电压在高压侧的瞬时归算值，i2’为中压侧电流在高压侧的瞬时归算值；v3’为低压侧电压在高压侧的瞬时归算值，i3’为低压侧电流在高压侧的瞬时归算值，im为励磁电流；
步骤102：得到简化等效电路下的三绕组变压器带电检测空载损耗及负载损耗计算公式，



公式(1)中，T为采样周期，t为采样持续的时间，Ploss为总损耗，变压器总损耗Ploss包括空载损耗PFe和负载损耗PCu；
对于电力变压器，近似得到以下关系：






公式(2)、(3)中，PFe为空载损耗，PCu为负载损耗；
步骤1-3)，三绕组变压器带电检测损耗计算公式改进，
式(2)、式(3)用高压侧的电压来代替励磁支路上的电压成立的前提是，高压侧绕组等效阻抗在励磁支路总阻抗的占比低于1％，由高压侧绕组等效阻抗引起的压降占变压器高压侧进线处的额定电压低于1％，然而在实际的情况中，三个绕组阻抗Z1、Z2’、Z3’的大小与各绕组的铁心相对位置有关，在三绕组降压变压器中，中压绕组排列在高、低压绕组的中间位置，即从空心柱往外排列的绕组，依次为低压绕组、中压绕组和高压绕组，中压绕组在中间，对式(1)的进行重新的拆分和组合：











3.根据权利要求1所述的基于加窗频移的三绕组变压器损耗带电测算方法，其特征在于：
所述步骤2具体包括以下步骤：
设三绕组变压器高压侧电压信号、三绕组变压器高压侧电流信号、三绕组变压器中压侧电压在高压侧的归算信号、三绕组变压器中压侧电流在高压侧的归算信号、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的归算信号、三绕组变压器低压侧电压在高压侧的归算信号均由x(t)表示，且x(t)的频率为f、幅值为A1、初相位为φ1，则x(t)的表达式均为：



其中，e为自然常数，j为虚数单位，t为采样持续的时间；
经对上...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄奇峰，陆婋泉，杨世海，陈铭明，李志新，李波，苏慧玲，曹晓冬，陈宇沁，程含渺，刘恬畅，黄艺璇，方凯杰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32