CN105242135B - 三相电力变压器参数在线辨识装置及其实现算法 - Google Patents
三相电力变压器参数在线辨识装置及其实现算法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的提供一种三相电力变压器参数在线辨识装置及其实现算法，辨识单元采用参数在线实时辨识算法，包括基波提取算法单元d、矢量定向算法单元e和瞬时向量算法单元f，三相变压器的原边三相电信号和副边三相电信号经基波提取算法单元d得到原边基波电信号和副边基波电信号，原边基波电信号和副边基波电信号依次输出至矢量定向算法单元e和瞬时向量算法单元f。通过实时相量法实现对三相变压器参数的实时在线辨识，有效提高变压器在线参数辨识的可靠性和精确度。
Description
技术领域
本发明涉及变压器参数辨识领域，具体的说，涉及一种采用实时相量法实现三相电力变压器参数在线辨识装置及其实现算法。
背景技术
三相电力变压器作为电力系统中最重要的电力设备，其运行的安全性和稳定性严重影响着电力系统的安全、稳定运行。当前，电力变压器的主保护主要以差动保护为主，通过励磁涌流波形特性与内部故障短路电流波形特征的不同区分变压器励磁涌流和内部故障。由于长距离输电线路存在着分布电容，以及线路正常的无功补偿等因素，使得变压器发生内部故障时无法区分励磁涌流还是内部故障，导致变压器的差动保护在原理上无法避免励磁涌流等情况对变压器保护的影响，造成变压器的误保护、保护灵敏度低等情况的发生，影响电力系统的安全、稳定运行。
基于参数辨识的变压器保护通过建立变压器内部的回路平衡方程，采用参数辨识获得变压器绕组的漏电感、电阻参数，以漏电感、电阻参数的变化作为判断变压器是否发生内部故障的特征量。目前常用的参数辨识算法是最小二乘法。如中国专利号CN200810011051公开一种电力变压器绕组参数在线实时辨识装置以及方法，具体公开如下特征：步骤4，阻抗在线辨识，变电站现场上位机通过对接收到的数据进行变压器绕组阻抗计算，利用最小二乘法实现绕组阻抗的在线识别，对变压器进行预警和故障报告。又如中国专利号CN201010265482公开一种变压器保护与绕组变形在线监测一体化装置及其应用方法，具体公开如下特征：⑥当参数辨识元件启动后，通过参数辨识元件计算此时变压器绕组参数，利用最小二乘法进行绕组参数辨识，从而可得到各相原副边绕组漏电感值。上述两种辨识方法均采用最小二乘法实现对绕组变压器参数的在线监测，但是，当最小二乘法辨识的输入矩阵|AAΤ|＝0时，参数具有不可辨识性，导致辨识结果值发散或者收敛到不正确的值上，且计算量大、对参数跟踪存在数据饱和问题。为了实现电力变压器在线监测保护，必须对变压器的参数在线实时辨识。
发明内容
本发明的目的是提供一种三相电力变压器参数在线辨识装置及其实现算法，通过实时相量法实现对三相变压器参数的实时在线辨识，有效提高变压器在线参数辨识的可靠性和精确度。
本发明的技术方案是：一种三相电力变压器参数在线辨识装置，该在线辨识装置主要包括变压器原边检测单元、变压器副边检测单元和辨识单元，变压器原边检测单元的输入端接三相电源，变压器原边检测单元的输出端接三相变压器；变压器副边检测单元的输入端接三相变压器，变压器副边检测单元的输出端接负载；变压器原边检测单元和变压器副边检测单元用于将强电信号转换为弱电信号，变压器原边检测单元和变压器副边检测单元输出端均与辨识单元连接；所述辨识单元采用参数在线实时辨识算法，包括基波提取算法单元d、矢量定向算法单元e和瞬时向量算法单元f，三相变压器的原边三相电信号和副边三相电信号经基波提取算法单元d得到原边基波电信号和副边基波电信号，原边基波电信号和副边基波电信号依次输出至矢量定向算法单元e和瞬时向量算法单元f。
本发明还公开一种三相电力变压器参数在线辨识实现算法，包括以下实现步骤：
在基波提取算法单元d中采用SOGI-FLL模型提取各输入信号基波分量和基波正交分量；
在矢量定向算法单元e中采用矢量定向算法，对于输入信号和在dq坐标系下，将三相变压器的原边输入信号定向到d轴，得到输入信号的d轴分量和q轴分量；
在瞬时向量算法单元f中采用瞬时相量算法得到瞬时向量方程，并根据输入信号的d轴分量和q轴分量得到瞬时向量关系式，根据瞬时向量关系式求出三相变压器原边和副边的阻抗值和感抗值。
优选的是，所述SOGI-FLL模型包括SOGI-QSG模块和FLL模块两部分，SOGI-QSG模块中的估计误差εv和正交输出qv′的乘积εf作为FLL模块的输入，FLL模块中具有负增益为-γ的积分器，积分器根据εf的变化，逐渐调整输出频率ω′，最终使ω′＝ω，SOGI-FLL模型的状态方程为：
稳态时，ω＝ω′，输出相量为：
公式(1)～公式(3)中，x1为输入信号基波分量；x2为输入信号基波正交分量；A和B为状态矩阵；输入信号v＝Vsin(ωt+φ)；v′为输入信号的估计值；qv′为v′的正交值；εv为估计误差；ω′为FLL模块估计出的输入信号基波角频率。
优选的是，在dq坐标系下，将d轴定向于输入信号输入信号在d轴和q轴的分量分别为：d轴分量方程：
q轴分量方程：
其中，和为输入信号；v1、qv1分别为的基波分量及的基波正交分量；v2、qv2分别为的基波及的基波正交分量。
优选的是，采用Ynd11型变压器，Ynd11型变压器包括Y型侧和三角形侧，Ynd11型变压器的A相相电压与A C相线电压之间的瞬时向量方程、B相相电压与BA相线电压之间的瞬时向量方程、C相相电压与CB相线电压之间的瞬时向量方程分别为：
其中，为三角形A相与C相线电压；为Y型A相相电压；为三角形侧的A相相电流，为三角形侧的环流；R1、R2分别为Y型侧和三角形侧的折算到Y型侧等效电阻；X1σ、X2σ分别为Y型侧和三角形侧的折算到Y型侧等效感抗；为三角形B相与A相线电压；为Y型B相相电压；为三角形侧的的B相相电流；为三角形C相与B相线电压；为Y型C相相电压；为三角形侧的的C相相电流。
优选的是，在根据瞬时向量方程得到瞬时向量关系式的过程中，对三相变压器副边绕组向原边进行折算，副边匝数N2折算为原边匝数N1，折算后的R1＝R2、X1σ＝X2σ，得到Ynd11型变压器d轴和q轴上的瞬时向量关系式为：
优选的是，三相变压器原边和副边的阻抗值和感抗值为：
其中， 表示d轴分量；表示q轴分量；R、X分别表示折算到三相变压器原边的电阻值、电抗值。
本发明与现有技术相比的有益效果为：
(1)实现三相电力变压器参数的实时在线辨识，在不改变三角形测绕组TA配置情况下实现电感和电阻值的准确计算。
(2)通过基于向量法的参数辨识可以实现对变压器原副边电感值和电阻值的准确观测，能够有效区分励磁涌流与内部故障电流，可以为变压器故障的在线诊断和保护提供一种新的方法。
(3)与基于最小二乘法的参数辨识方法相比，所提算法计算量小，无数据饱和问题，参数稳定度高。
附图说明
图1为本发明在线辨识装置的结构示意图(一)。
图2为本发明在线辨识装置的结构示意图(二)。
图3为SOGI-FLL模型的结构框图。
图4为输入信号在dq坐标系下的相量图。
图5为Ynd11型变压器等效电路示意图。
图6为d轴定向副边电压的向量图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
参见图1，本发明公开一种三相电力变压器参数在线辨识装置，该在线辨识装置主要包括变压器原边检测单元4、变压器副边检测单元5和辨识单元6，变压器原边检测单元4的输入端接三相电源1，变压器原边检测单元4的输出端接三相变压器2；变压器副边检测单元5的输入端接三相变压器2，变压器副边检测单元5的输出端接负载3。其中，变压器原边检测单元4和变压器副边检测单元5用于将强电信号转换为弱电信号，变压器原边检测单元4和变压器副边检测单元5输出端均与辨识单元6连接。辨识单元6采用参数在线实时辨识算法，包括基波提取算法单元d、矢量定向算法单元e和瞬时向量算法单元f。
参见图2，三相变压器2的原边三相电信号分别为A、B和C，三相变压器2的副边三相电信号分别为a、b和c。原边三相电信号A、B和C经基波提取算法单元d得到三相电信号的原边基波电信号A0、B0和C0，同样的，副边三相电信号a、b和c经基波提取算法单元d得到三相电信号的副边基波电信号a0、b0、c0。原边基波电信号和副边基波电信号依次输出至矢量定向算法单元e和瞬时向量算法单元f。其中，上述的电信号包括电压信号和电流信号，基波电信号包括基波分量和基波正交分量。
基波提取算法单元d采用SOGI-FLL模型提取各输入信号的基波分量和基波正交分量。SOGI-FLL模型为二阶广义积分器-锁相环(Second Order Generalized Integrator-Frequency Locked Loop)。
现有SOGI-FLL模型大都用于估算异步电机同步角频率，本发明利用SOGI-FLL模型提取各输入信号的基波分量和基波正交分量。图3为SOGI-FLL模型的结构框图，其主要由SOGI-QSG模块和FLL模块两部分组成。对于给定的正弦输入信号v＝Vsin(ωt+φ)，图3中v′为输入信号的估计值，qv′为v′的正交值，εv为估计误差，ω′为FLL模块估计出的输入信号基波角频率。
SOGI-QSG模块中的估计误差εv和正交输出qv′的乘积εf作为FLL模块的输入，当正弦输入信号v的频率ω小于FLL模块的输入信号基波角频率ω′时，即ω＜ω′时，qv′和εv同相位，εf＞0；当正弦输入信号v的频率ω大于FLL模块的输入信号基波角频率ω′时，即ω＞ω′时，qv′和εv相位相反，εf＜0；当ω＝ω′时，εf＝0。FLL模块中具有负增益为-γ的积分器，积分器根据εf的变化，逐渐调整输出频率ω′，最终使ω′＝ω。
图3所示SOGI-FLL模型的状态方程为：
通过上述公式(1)～(3)可知，基波提取算法单元d可实现对输入信号的基波分量v′和基波正交分量qv′的提取。其中和y分别表示SOGI-FLL模型的状态变量和输出变量，A和B为状态矩阵；x1为输入信号基波分量；x2为输入信号基波正交分量；ω′为输入信号基波角频率。
对于给定的输入信号v＝Vsin(ωt+φ)，稳态时，ω＝ω′，输出相量为：
由此可知，SOGI-FLL结构可以实现对输入信号基波分量x1及其输入信号基波正交分量x2的准确提取。
对于输入信号和输入信号v1、qv1分别为的基波分量及的基波正交分量，v2、qv2分别为的基波及的基波正交分量。
在矢量定向算法单元e中采用矢量定向算法。具体为在dq坐标系下，将d轴定向于输入信号那么，如图4所示，输入信号在d轴和q轴的分量分别为：
d轴分量方程：
q轴分量方程：
由此可知，公式(4)和公式(5)实现对输入信号分别在d轴和q轴的分量的提取。
以Ynd11型变压器为例，在瞬时向量算法单元f中采用瞬时相量算法得到瞬时向量方程。具体为：图5为Ynd11型变压器等效电路示意图，以A相为例的d轴定向副边电压的向量图如图6所示，得到Ynd11型变压器的A相相电压与AC相线电压之间的瞬时向量方程为：
为三角形A相与C相线电压；为Y型A相相电压；为三角形侧的的A相相电流，为三角形侧的环流；R1R2分别为Y型侧和三角形侧的折算到Y型侧等效电阻；X1σX2σ分别为Y型侧和三角形侧的折算到Y型侧等效感抗。
同理Ynd11型变压器的B相相电压与BA相线电压之间的瞬时向量方程以及C相相电压与CB相线电压之间的瞬时向量方程分别为：
其中，为三角形B相与A相线电压；为Y型B相相电压；为三角形侧的的B相相电流；为三角形C相与B相线电压；为Y型C相相电压；为三角形侧的的C相相电流。
在Ynd11型变压器中，根据矢量定向算法单元e得到的d轴分量方程和q轴分量方程，以及瞬时向量算法单元f得到瞬时向量方程(6)至(8)，并考虑到折算后的R1＝R2、X1σ＝X2σ，得到Ynd11型变压器d轴和q轴上的瞬时向量关系式为：
整理公式(9)和公式(10)进而得到：
其中， 表示d轴分量；表示q轴分量；R、X分别表示折算到三相变压器原边的电阻值、电抗值。
通过求得的电阻值R和电抗值X，可以求出原副边电阻、电感值：
其中，k为Ynd11型变压器原副边的变比。R1、R2分别为Ynd11型变压器的Y型侧和三角形侧的电阻值，L1、L2分别为Ynd11型变压器原副边的电感值。
上述三相电力变压器参数在线辨识方法，在不改变三角形测绕组配置的情况下实现Ynd11型变压器的Y型侧和三角形侧的电阻值和电感值的准确计算，利用观测到的变压器参数，能够有效区分励磁涌流与内部故障电流，且采用基波提取算法、矢量定向算法、瞬时相量算法，与现有最小二乘法相比，计算量小，无数据饱和问题，参数稳定度高。
Claims (6)
1.一种三相电力变压器参数在线辨识实现算法，包括三相电力变压器参数在线辨识装置，该在线辨识装置主要包括变压器原边检测单元、变压器副边检测单元和辨识单元，变压器原边检测单元的输入端接三相电源，变压器原边检测单元的输出端接三相变压器；变压器副边检测单元的输入端接三相变压器，变压器副边检测单元的输出端接负载；变压器原边检测单元和变压器副边检测单元用于将强电信号转换为弱电信号，变压器原边检测单元和变压器副边检测单元输出端均与辨识单元连接；其特征在于：所述辨识单元采用参数在线实时辨识算法，包括基波提取算法单元d、矢量定向算法单元e和瞬时向量算法单元f，三相变压器的原边三相电信号和副边三相电信号经基波提取算法单元d得到原边基波电信号和副边基波电信号，原边基波电信号和副边基波电信号依次输出至矢量定向算法单元e和瞬时向量算法单元f，其特征在于包括以下实现步骤：
在基波提取算法单元d中采用SOGI-FLL模型提取各输入信号基波分量和基波正交分量；
在矢量定向算法单元e中采用矢量定向算法，对于输入信号和在dq坐标系下，将三相变压器的原边输入信号定向到d轴，得到输入信号的d轴分量和q轴分量；
在瞬时向量算法单元f中采用瞬时相量算法得到瞬时向量方程，并根据输入信号的d轴分量和q轴分量得到瞬时向量关系式，根据瞬时向量关系式求出三相变压器原边和副边的阻抗值和感抗值。
2.根据权利要求1所述的三相电力变压器参数在线辨识实现算法，其特征在于：所述SOGI-FLL模型包括SOGI-QSG模块和FLL模块两部分，SOGI-QSG模块中的估计误差εv和正交输出qv′的乘积εf作为FLL模块的输入，FLL模块中具有负增益为-γ的积分器，积分器根据εf的变化，逐渐调整输出频率ω′，最终使ω′＝ω，SOGI-FLL模型的状态方程为：
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公式(1)～公式(3)中，x1为输入信号基波分量；x2为输入信号基波正交分量；A和B为状态矩阵；输入信号v＝Vsin(ωt+φ)；v′为输入信号的估计值；qv′为v′的正交值；εv为估计误差；ω′为FLL模块估计出的输入信号基波角频率。
3.根据权利要求2所述的三相电力变压器参数在线辨识实现算法，其特征在于：在dq坐标系下，将d轴定向于输入信号输入信号在d轴和q轴的分量分别为：
d轴分量方程：
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<mo>(</mo>
<mn>5</mn>
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</mrow>
</mrow>
其中，和为输入信号；v1、qv1分别为的基波分量及的基波正交分量；v2、qv2分别为的基波及的基波正交分量。
4.根据权利要求3所述的三相电力变压器参数在线辨识实现算法，其特征在于：采用Ynd11型变压器，Ynd11型变压器包括Y型侧和三角形侧，Ynd11型变压器的A相相电压与AC相线电压之间的瞬时向量方程、B相相电压与BA相线电压之间的瞬时向量方程、C相相电压与CB相线电压之间的瞬时向量方程分别为：
<mrow>
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</mrow>
其中，为三角形A相与C相线电压；为Y型A相相电压；为三角形侧的A相相电流，为三角形侧的环流；R1、R2分别为Y型侧和三角形侧的折算到Y型侧等效电阻；X1σ、X2σ分别为Y型侧和三角形侧的折算到Y型侧等效感抗；为三角形B相与A相线电压；为Y型B相相电压；为三角形侧的的B相相电流；为三角形C相与B相线电压；为Y型C相相电压；为三角形侧的的C相相电流。
5.根据权利要求4所述的三相电力变压器参数在线辨识实现算法，其特征在于：在根据瞬时向量方程得到瞬时向量关系式的过程中，对三相变压器副边绕组向原边进行折算，副边匝数N2折算为原边匝数N1，折算后的R1＝R2、X1σ＝X2σ，得到Ynd11型变压器d轴和q轴上的瞬时向量关系式为：
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<mo>.</mo>
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6.根据权利要求5所述的三相电力变压器参数在线辨识实现算法，其特征在于：三相变压器原边和副边的阻抗值和感抗值为：
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其中，表示d轴分量；表示q轴分量；R、X分别表示折算到三相变压器原边的电阻值、电抗值。
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Citations (3)
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| Title |
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| 三种向量算法在变压器绕组参数辨识中的应用;林莘 等;《沈阳工业大学学报》;20090228;第31卷(第1期);第16-21页 * |
| 基于二阶广义积分器-锁频环的异步电机同步角频率估计方法;辛振 等;《电工技术学报》;20140131;第29卷(第1期);第117-122页 * |
| 基于参数辨识的变压器绕组变形在线监测方法;邓祥力 等;《中国电机工程学报》;20141005;第34卷(第28期);第4951-4957页 * |
| 基于参数辨识的变压器绕组故障诊断方法的研究;李小伟;《电力建设》;20070228;第28卷(第2期);第25-27页 * |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |