一种将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法
【专利摘要】本发明提供一种将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，通过设计变压器零序实验数据和铭牌参数表，规范管理变压器试验数据和铭牌参数，按照PSD-SWNT和PSASP的要求将变压器零序试验数据转换为稳定计算用变压器零序参数。使用该方法可以方便地将压器零序试验参数转换成PSD-SWNT和PSASP变压器模型需要数据格式，并把变压器的实测零序参数都存入数据库中。通过实际应用表明，该方法高效地管理了变压器零序信息例如零序支路连接方式及零序试验参数，能通过程序自动形成稳定仿真程序用的变压器零序支路。提高了仿真计算工作人员准备变压器稳定计算数据的准确率和效率。
【专利说明】一种将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种转换方法，具体讲涉及一种将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法。
【背景技术】
[0002]我国电力系统已进入了大电网、超、特高压、大能源基地和远距离输电的时代，以大容量远距离西电东送和大规模受端系统为主要特征的全国交直流互联大电网已初步形成。
[0003]随着全国交直流、超、特高压的发展，联网工程的实施，电力系统仿真计算用数据的规模越来越大，网省之间关于计算数据的更新和交换也变得越来越频繁和重要，手工进行交换易出错，耗费大量人力和时间。运行调度部门利用规划设计数据或者规划设计部门利用现有运行方式数据方面常常也需要通过手工转换形式完成，工作效率不高，尚未实现自动有机结合。随着电力市场化的开展和实现，电网运行者、发电商和电网使用者相互之间需要实现数据共享、使用，明确数据交换的规范。
[0004]随着计算机技术的发展，开发了电网设备参数数据库管理平台，对电力系统仿真计算用设备参数进行统一、规范、科学化管理，为电力系统仿真计算程序提供准确的潮流稳定接口数据文件。
[0005]由于电力变压器设备种类繁多，有三相变压器，单相变压器，2绕组变压器、3绕组变压器，变压器的铭牌数据由空载试验、绕组间的短路试验等得到。另外根据仿真计算程序中采用的不同变压器模型，将铭牌参数正确计算和填写与变压器模型相对应的参数，这个过程是极容易出错。而电力变压器在电力系统中分布较多，它的零序支路也比较复杂，准确计算零序阻抗标么值对非对称故障仿真结果和继电保护装置的整定具有重要意义。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，通过设计变压器零序实验数据和铭牌参数表，规范管理变压器试验数据和铭牌参数，按照PSD-SWNT和PSASP的要求将变压器零序试验数据转换为稳定计算用变压器零序参数。使用该方法可以方便地将压器零序试验参数转换成PSD-SWNT和PSASP变压器模型需要数据格式，并把变压器的实测零序参数都存入数据库中。通过实际应用表明，该方法高效地管理了变压器零序信息例如零序支路连接方式及零序试验参数，能通过程序自动形成稳定仿真程序用的变压器零序支路。提高了仿真计算工作人员准备变压器稳定计算数据的准确率和效率。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案:
[0008]本发明提供一种将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，所述方法包括以下步骤:
[0009]步骤1:定义变压器零序试验数据及铭牌参数表；
[0010]步骤2:定义变压器稳定仿真计算用变压器零序参数表；
[0011 ] 步骤3:将变压器零序试验数据转换为仿真计算程序PSD-SWNT和PASAP稳定计算用零序参数。
[0012]所述步骤I中，对于双绕组变压器，变压器零序试验数据包括实测零序电阻SCRO和实测零序电抗SCXO ；
[0013]对于三绕组变压器，变压器零序试验数据包括高压实测零序电阻SCRhO、中压实测零序电阻SCRmO、低压实测零序电阻SCRlO、高压实测零序电抗SCXhO、中压实测零序电抗SCXmO和低压实测零序电抗SCXlO。
[0014]所述步骤I中，变压器铭牌参数表中每行存放双绕组变压器或三绕组变压器的铭牌参数，包括变压器型号TYPP、变压器绕组数WIND、绕组连接方式CNWINDS、变压器实际接地方式SJJDFS、额定容量、额定电压、变压器短路试验数据、中性点小电抗XzO和变压器所属厂站信息。
[0015]对于双绕组变压器，额定容量包括高压侧额定容量Sh和低压侧额定容量SI，量纲均为MVA ；
[0016]对于三绕组变压器，额定容量包括高压侧额定容量Sh、中压侧额定容量Sm和低压侧额定容量SI，量纲均为MVA。
[0017]对于双绕组变压器，额定电压包括高压侧额定电压Vh和低压侧额定电压Vl，量纲均为kV ；
[0018]对于三绕组变压器，额定电压包括高压侧额定电压Vh、中压侧额定电压Vm和低压侧额定电压VI，量纲均为kv。
[0019]对于双绕组变压器，变压器短路试验数据包括高低绕组短路损耗PKhl和高低绕组短路电压百分数UKhl，其中PKhl的量纲为kW ；
[0020]对于三绕组变压器，变压器短路试验数据包括高中绕组短路损耗PKhm、高低绕组短路损耗PKhl、中低绕组短路损耗PKml、高中绕组短路电压百分数UKhm、高低绕组短路电压百分数UKhl和中低绕组短路电压百分数UKml，其中PKhm、PKhl和PKml的量纲均为kW。
[0021]变压器所属厂站信息包括厂站名称STAN及其所属省名PRV，设备投运年份YER和设备退出年份YERT。
[0022]绕组接线方式CNWINDS分为Λ型接线、Y型接线和YO型接线。
[0023]所述步骤2中，变压器零序参数表中每行存放双绕组变压器或三绕组变压器的计算用变压器零序数据，包括系统基准容量SB、基准电压、零序支路连接方式CNZ0、变压器零序等值阻抗支路参数和变压器仿真计算用信息。
[0024]对于双绕组变压器，基准电压包括高压侧基准电压VBh和低压侧基准电压VB1，单位为kV ；
[0025]对于三绕组变压器，基准电压包括高压侧基准电压VBh、中压侧基准电压VBm和低压侧基准电压VBl，单位为kV。
[0026]设I侧是中性点N侧，J侧分别为高压侧、中压侧和低压侧，零序支路连接方式CNZO分为:
[0027]I) J侧为Λ接线，零序阻抗连接方式为I侧形成零序接地支路；
[0028]2) J侧为Y型接线，无零序支路；
[0029]3) J侧为YO型接线，1、J侧之间存在零序支路。
[0030]对于双绕组变压器，零序等值阻抗支路参数包括零序电阻RO和零序电抗XO ；
[0031]对于三绕组变压器，零序等值阻抗支路参数包括高压零序电阻RhO、中压零序电阻RmO、低压零序电抗XhO、高压零序电抗XhO、中压零序电抗XmO和低压零序电抗HO，量纲均为标么值。
[0032]稳定计算用信息包括高压侧母线名称nameh、中压侧母线名称namem、低压侧母线名称namel、中性点母线名称namez。
[0033]所述步骤3中，对于双绕组变压器，PSD-SffNT稳定计算用零序参数包括PSD-SWNT变压器模型的零序电阻RhOPSD_SWNT、零序电抗XhOPSD_SWNT ；
[0034]PASAP稳定计算用零序参数包括PSASP变压器模型的零序等效电阻RhOPASAP、零序电抗 XhOPASAP。
[0035]PSD-SffNT变压器模型的零序电阻RhOPSD_SWNT和零序电抗XhOPSD_SWNT分别表示为:
[0036](I)存在变压器实测零序参数时，有:
【权利要求】
1.一种将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1:定义变压器零序试验数据及铭牌参数表； 步骤2:定义变压器稳定仿真计算用变压器零序参数表； 步骤3:将变压器零序试验数据转换为仿真计算程序PSD-SWNT和PASAP稳定计算用零序参数。
2.根据权利要求1所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:所述步骤I中，对于双绕组变压器，变压器零序试验数据包括实测零序电阻SCRO和实测零序电抗SCXO ； 对于三绕组变压器，变压器零序试验数据包括高压实测零序电阻SCRhO、中压实测零序电阻SCRmO、低压实测零序电阻SCR10、高压实测零序电抗SCXhO、中压实测零序电抗SCXmO和低压实测零序电抗SCXlO。
3.根据权利要求1所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:所述步骤I中，变压器铭牌参数表中每行存放双绕组变压器或三绕组变压器的铭牌参数，包括变压器型号TYPP、变压器绕组数WIND、绕组连接方式CNWINDS、变压器实际接地方式SJJDFS、额定容量、额定电压、变压器短路试验数据、中性点小电抗XzO和变压器所属厂站信息。
4.根据权利要求3所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:对于双绕组变压器，额定容量包括高压侧额定容量Sh和低压侧额定容量SI，量纲均为MVA ； 对于三绕组变压器，额定容量包括高压侧额定容量Sh、中压侧额定容量Sm和低压侧额定容量SI，量纲均为MVA。
5.根据权利要求3所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:对于双绕组变压器，额定电压包括高压侧额定电压Vh和低压侧额定电压VI，量纲均为kv ； 对于三绕组变压器，额定电压包括高压侧额定电压Vh、中压侧额定电压Vm和低压侧额定电压VI，量纲均为kV。
6.根据权利要求3所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:对于双绕组变压器，变压器短路试验数据包括高低绕组短路损耗PKhl和高低绕组短路电压百分数UKhl，其中PKhl的量纲为kW ； 对于三绕组变压器，变压器短路试验数据包括高中绕组短路损耗PKhm、高低绕组短路损耗PKhl、中低绕组短路损耗PKml、高中绕组短路电压百分数UKhm、高低绕组短路电压百分数UKhl和中低绕组短路电压百分数UKml，其中PKhm、PKhl和PKml的量纲均为kW。
7.根据权利要求3所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:变压器所属厂站信息包括厂站名称STAN及其所属省名PRV，设备投运年份YER和设备退出年份YERT。
8.根据权利要求3所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:绕组接线方式CNWINDS分为Λ型接线、Y型接线和YO型接线。
9.根据权利要求1所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:所述步骤2中，变压器零序参数表中每行存放双绕组变压器或三绕组变压器的计算用变压器零序数据，包括系统基准容量SB、基准电压、零序支路连接方式CNZO、变压器零序等值阻抗支路参数和变压器仿真计算用信息。
10.根据权利要求9所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:对于双绕组变压器，基准电压包括高压侧基准电压VBh和低压侧基准电压VB1，单位为kV ； 对于三绕组变压器，基准电压包括高压侧基准电压VBh、中压侧基准电压VBm和低压侧基准电压VBl，单位为kV。
11.根据权利要求9所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:设I侧是中性点N侧，J侧分别为高压侧、中压侧和低压侧，零序支路连接方式CNZO分为: 1)J侧为Λ接线，零序阻抗连接方式为I侧形成零序接地支路； 2)J侧为Y型接线，无零序支路； 3)J侧为YO型接线，1、J侧之间存在零序支路。
12.根据权利要求9所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:对于双绕组变压器，零序等值阻抗支路参数包括零序电阻RO和零序电抗XO ； 对于三绕组变压器，零序等值阻抗支路参数包括高压零序电阻RhO、中压零序电阻RmO、低压零序电抗XhO、高压零序电抗XhO、中压零序电抗XmO和低压零序电抗HO，量纲均为标么值。
13.根据权利要求9所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:稳定计算用信息包括高压侧母线名称nameh、中压侧母线名称namem、低压侧母线名称namel、中性点母线名称namez。
14.根据权利要求1所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:所述步骤3中，对于双绕组变压器，PSD-SWNT稳定计算用零序参数包括PSD-SWNT变压器模型的零序电阻RhOPSD_SWNT、零序电抗XhOPSD_SWNT ； PASAP稳定计算用零序参数包括PSASP变压器模型的零序等效电阻RhOPASAP、零序电抗Xh Opasap ο
15.根据权利要求14所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于=PSD-SWNT变压器模型的零序电阻RhOPSD_SWNT和零序电抗XhOPSD_SWNT分别表示为: (1)存在变压器实测零序参数时，有:
_SCRO-SB iviiuPSD-SWNT01v 1 y
Sn
_ SCXiPSB XzO*SB
PSD'SWNT 100* ShSh (2)不存在变压器实测零序参数时，采用正序参数替代，有:
—PlCSB
勝 SWNT AIJKhI * SB , , XzO^SB"、 xil0PSD SWNT =-+ 3 --(4)
PSD 棚 T!QQ^shSh其中，PKhl为高低绕组短路损耗，UKhl为高低绕组短路电压百分数。
16.根据权利要求14所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于=PSASP变压器模型的零序等效电阻RhOPASAP和零序电抗XhOPASAP分别表示为: (1)存在变压器实测零序参数时，有:
(2)不存在变压器实测零序参数时，用正序阻抗参数替代，有:
其中，VBl为低压侧基准电压，Vl为低压侧额定电压。
17.根据权利要求1所述的将变压器铭牌参数转换为变压器零序参数的方法，其特征在于:对于三绕组变压器，PSD-SWNT和PASAP稳定计算用零序参数包括变压器高压侧、中压侦U、低压侧等效电阻RhO、RmO和R10，变压器高压侧、中压侧、低压侧零序电抗XhO、XmO和XlO ;RhO、RmO, R1、XhO、XmO 和 XlO 量纲均为标么值。
18.根据权利要求17所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:变压器高压侧等效电阻RhO、中压侧等效电阻RmO和低压侧等效电阻RlO的计算分为以下两种情况: (1)存在变压器实测零序参数时，有:
其中，SB为系统基准容量，Sh为高压侧额定容量； (2)不存在变压器实测零序参数时，采用正序参数替代，有:
其中，PH、PM和PL分别为高压绕组、中压绕组、低压绕组短路损耗，分别表示为:
PH = 0.5*(PKHM' +PKHL' -PKML')PM = 0.5*(PKML; +PKHM' -PKHL' ) (11)
PL = 0.5*(PKHL; +PKML' -PKHM') 其中，PKHM'为折算到高压容量的高中绕组短路损耗，PKHL'为折算到高压容量的高低绕组短路损耗值，PKML'为折算到中低压容量较大侧的中低绕组短路损耗，分别表示为:
PKHM; =PKhm.(Sh/Sm)2
PKHL' = PKhl.(Sh/Sl)2 (12)
PKML' = PKml.(Sh/S)2 其中，PKhm、PKhl和PKml分别为高中绕组短路损耗、高低绕组短路损耗和中低绕组短路损耗，Sh、Sm和SI分别为高压侧额定容量、中压侧额定容量和低压侧额定容量；S =min {Sm, SI}。
19.根据权利要求17所述的将变压器零序试验数据转换为计算用零序参数的方法，其特征在于:高压绕组零序电抗XhO、中压绕组零序电抗XmO和低压绕组零序电抗)(10的计算分为以下三种情况: (1)在三绕组变压器三侧任一侧没有中性点小电抗的情况下，分为以下两种情况: (1-1)存在变压器实测零序参数时，有:
(1-2)不存在变压器实测零序参数时，采用正序参数替代，有:
其中，VH、VM和VL分别为高压绕组、中压绕组、低压绕组阻抗电压百分数，分别表示为: VH = 0.5* (UKhm^UKml-UKml)
VM = 0.5* (UKhm^UKml-UKhl) (15)
VL = 0.5*(UKhl^UKml-UKhm) 其中，UKhm为高中绕组短路电压百分数，UKhl为高低绕组短路电压百分数，UKml为中低绕组短路电压百分数； (2)对于三绕组非自耦变压器，一侧有中性点小电抗接地，则中性点小电抗接入侧增加中性点小电抗项，XhO、XmO和ΠΟ的计算分为以下两种情况； (2-1)存在变压器实测零序参数时，有:
(2-2)不存在变压器实测零序参数时，采用正序参数替代，有:
(3)对于自耦变压器，零序等值电路中每侧均含与中性点接地电抗相关的附加项，则XhO、XmO和HO的计算分为以下两种情况:(3-1)存在变压器实测零序参数时，有:
其中:TKh是三绕组自耦变压器高压侧与中压侧的变比；(3-2)不存在变压器实测零序参数时，采用正序参数替代，有:
【文档编号】G06F17/50GK104166767SQ201410407135
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】刘丽平, 张健, 赵兵, 王 琦, 刘明松, 林伟芳, 王建明, 马士聪, 王歆, 杨钊 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院