br>[0032] 本实施例中，步骤1)采集信号的步骤包括：通过电能质量采集单元采集变流变压 器交流侧测控屏的交流母线TV、TA采集三相电压二次侧信号和电流二次侧信号，并通过变 比转换为一次侧信号，噪声采集单元采集变流变压器外壳上的噪声信号，电能质量采集单 元与噪声采集单元通过时间触发同步在线采集，并通过光纤将信号送入监控后台进行后续 的分析与计算，信号采样周期为10秒，采样次数为60次。需要说明的是，信号采样周期和 采样次数也可以是其它值，优选信号采样周期为3~30秒，优选采样次数为20~100次。
[0033] 本实施例中，步骤2)计算指标值的方法包括：将每个采样周期内连续采集的电 压信号傅里叶分解为包括相位和幅值的0-25次谐波电压信号、将电流信号傅里叶分解为 包括相位和幅值的0-25次谐波电流信号，根据采集的电压信号、电流信号以及分解得到的 0-25次谐波电压信号和0-25次谐波电流信号计算出每个采样周期内的谐波电流值、电压 总谐波畸变率值、三相电压不平衡度值、电压偏差值，谐波电流值是指将电流信号进行傅里 叶分解得到的谐波电流幅值，根据采集的噪声信号计算采样周期内的可听噪声值。然后计 算60次采样得到的60个谐波电流值、电压总谐波畸变率值、三相电压不平衡度值、电压偏 差值和噪声值的95 %概率统计值作为对应谐波电流指标值、电压总谐波畸变率指标值、三 相电压不平衡度指标值、电压偏差指标值和噪声指标值，95%概率统计值的计算方法包括， 将计算得到的60个值按大小排序，剔除5%的最大值后剩余数值中的最大值为95%概率统 计值。需要说明的是，对电压信号、电流信号进行谐波分解也可以采用如Pisarenko等谐波 分解方法，指标值的计算方法也可是选择数据项的平均值或其它概率值为对应数据项的指 标值。
[0034] 本实施例中，步骤3)计算评估值的方法包括：将谐波电流指标值、电压总谐波畸 变率指标值、三相电压不平衡度指标值、电压偏差指标值和噪声指标值分别与电能质量国 家标准中的标准值相除得到对应的谐波电流评估值E n、电压总谐波畸变率评估值ETHDU、三相 电压不平衡度评估值lu、电压偏差评估值E Su和噪声评估值E z。计算谐波电流评估值En、 电压总谐波畸变率评估值ETmu、三相电压不平衡度评估值I u、电压偏差评估值E s u中大于1 的值的和，并减去大于1的项数，结果即为电能质量评估值Ed。本实施例中，谐波电流评估 值E n包括：2次谐波电流评估值E 2、5次谐波电流评估值E5、7次谐波电流评估值E7、11次谐 波电流评估值E n、13次谐波电流评估值E13。谐波电流评估值En中下标n表示谐波电流的 次数。
[0035] 电能质量国家标准包括：GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》、GB/T 15543-2008《电能质量三相电压不平衡》、GB/T 12325-2008《电能质量供电电压偏差》、GB/ T 22075-2008《高压直流换流站可听噪声》等国家标准文件。
[0036] 变流变压器出口母线电压总谐波畸变率国家标准限值按照GB/T 14549-93《电能 质量公用电网谐波》规定，如表1所示，220kV及以上电压等级参照110kV执行。
[0037] 表1公用电网谐波电压限值
[0038]
【主权项】
1. 一种考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，其特征在于包括w下 步骤： 1) 在预设采样周期S内连续采集变流变压器的电压信号、电流信号和噪声信号； 2) 根据所述电压信号与电流信号计算出谐波电流指标值、电压总谐波崎变率指标值、 =相电压不平衡度指标值、电压偏差指标值，所述谐波电流指标值是指对电流信号进行谐 波分解得到的谐波电流信号幅值，根据所述噪声信号计算出噪声指标值； 3) 将所述谐波电流指标值、电压总谐波崎变率指标值、=相电压不平衡度指标值、电压 偏差指标值、噪声指标值与指定标准数据的相应标准值相除计算出谐波电流评估值E。、电 压总谐波崎变率评估值E?u、=相电压不平衡度评估值E。。、电压偏差评估值Eeu与噪声评 估值Ez;将所述谐波电流评估值E。、电压总谐波崎变率评估值E?u、S相电压不平衡度评估 值E,u与电压偏差评估值E eu中所有大于1的值的和与大于1的项数相减计算出电能质量 评估值Ed;将所述电能质量评估值Ed与所述噪声评估值Ez相加计算出电能质量与噪声综合 评估值E ; 4) 将所述谐波电流评估值E。、噪声评估值Ez、电能质量和噪声综合评估值E划分优先 级，按所述优先级的顺序根据预设评估标准评估所述变流变压器的运行状态。
2. 根据权利要求1所述的考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，其 特征在于，所述步骤1)中电压信号是指变流变压器交流侧二次侧电压信号通过变比转换 成的一次侧电压信号，所述电流信号是指变流变压器交流侧二次侧电流信号通过变比转换 成的一次侧电流信号，所述噪声信号指变流变压器可听噪声信号。
3. 根据权利要求2所述的考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，其 特征在于：所述步骤2)的详细步骤包括： 2. 1)将所述电压信号分解为包括相位和幅值的0-25次谐波电压信号，将所述电流信 号分解为包括相位和幅值的0-25次谐波电流信号； 2. 2)根据所述电压信号、电流信号、0-25次谐波电压信号和0-25次谐波电流信号计 算出谐波电流指标值、电压总谐波崎变率指标值、=相电压不平衡度指标值、电压偏差指标 值； 2.3)根据所述噪声信号计算出噪声指标值。
4. 根据权利要求3所述的考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，其 特征在于：所述步骤3)中指定标准数据的相应标准值是指电能质量国家标准或电能质量 国际标准中记载的电压总谐波崎变率标准值、=相电压不平衡度标准值、电压偏差标准值 和噪声标准值，W及根据电能质量国家标准或电能质量国际标准换算得到的谐波电流标准 值。
5. 根据权利要求4所述的考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，其 特征在于：所述步骤3)中谐波电流评估值E。包括2次谐波电流评估值E 2、5次谐波电流评 估值Es、7次谐波电流评估值斬、11次谐波电流评估值Ell、13次谐波电流评估值Ei3。
6. 根据权利要求1~5任一项所述的考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评 估方法，其特征在于，所述步骤4)的详细步骤包括： 4. 1)将噪声评估值Ez作为第一优先级对变流变压器进行评估，当噪声评估值Ez大于 等于阔值1时，则判定变流变压器噪声超标，转到4. 2)，当噪声评估值Ez小于阔值1时，贝U 判定变流变压器噪声未超标，转到4.2); 4. 2)将2次谐波电流评估值E2作为第二优先级对变压器进行评估，当变流变压器噪 声超标，且2次谐波电流评估值E2大于等于阔值1时，则判定变流变压器运行状态差；当变 流变压器噪声超标，且2次谐波电流评估值E2小于阔值1时，则判定变流变压器运行状态 差；当变流变压器噪声未超标，且2次谐波电流评估值E2大于等于阔值1时，则判定变流变 压器运行状态差；当变流变压器噪声未超标，且2次谐波电流评估值E2小阔值1时，则转到 4.3)； 4. 3)将电能质量与噪声综合评估值E作为第=评估优先级对变压器进行评估，当电能 质量与噪声综合评估值E小于阔值4/3时，则判定变流变压器运行状态优；当电能质量与噪 声综合评估值E大于等于阔值4/3且小于阔值2时，则判定变流变压器运行状态良；当电能 质量与噪声综合评估值E大于等于阔值2且小于阔值3时，则判定变流变压器运行状态较 差；当电能质量与噪声综合评估值E大于等于阔值3时，则判定变流变压器运行状态差。
7. 根据权利要求1~5任一项所述的考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评 估方法，其特征在于：所述步骤1)中采样周期S为3~30秒，所述电压信号、电流信号和噪 声信号同步采集。
8. 根据权利要求7所述的考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，其 特征在于：所述步骤1)中采集信号的采样次数为N次，所述N的取值范围为20~100。
9. 根据权利要求8所述的考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，其 特征在于：所述步骤2)中的谐波电流指标值、电压总谐波崎变率指标值、=相电压不平衡 度指标值、电压偏差指标值、噪声指标值是指对N次采样分别计算得到的N个谐波电流值、 电压总谐波崎变率值、=相电压不平衡度值、电压偏差值、噪声值的95%概率值。
【专利摘要】本发明公开了一种考虑优先级的变流变压器电能质量与噪声综合评估方法，包括以下步骤：1)采集变流变压器的电压、电流及噪声信号；2)根据所采集的信号计算指标值；3)根据指标值与标准值计算评估值；4)划分评估优先级，评估变流变压器运行状态。本发明通过对评估值划分优先级对变流变压器进行评估，可以快速对变流变压器的运行状态做出判断，同时，通过电能质量与噪声评估值体现变流变压器的电能质量与噪声的内在联系，可以实现对变流变压器运行状态在线进行电能质量与噪声的综合评估，为判断变流变压器可能存在的问题提供参考。
【IPC分类】H02J3-00, G06F19-00
【公开号】CN104659778
【申请号】CN201510091311
【发明人】宁志毫, 张斌, 陈跃辉, 周冠东, 左剑
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月27日