CN112054532A - 一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法及装置 - Google Patents

一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法及装置 Download PDF

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CN112054532A CN202011017375.0A CN202011017375A CN112054532A CN 112054532 A CN112054532 A CN 112054532A CN 202011017375 A CN202011017375 A CN 202011017375A CN 112054532 A CN112054532 A CN 112054532A
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Abstract

本申请提供一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法及装置，该方法包括：获取电网系统的单相对地容抗值
Figure DDA0002699512240000011
计算电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax；根据电网系统的单相对地容抗值
Figure DDA0002699512240000012
和电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure DDA0002699512240000013
根据接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure DDA0002699512240000014
和电网系统的单相对地容抗值
Figure DDA0002699512240000015
计算接地补偿变压器的总损耗ΔP；计算接地补偿变压器的最小容量Smin；根据接地补偿变压器的总损耗ΔP和接地补偿变压器的最小容量Smin，确定接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。这样，在进行接地补偿调节时，为考虑角度校正因素的调压变压器的设计提供了理论依据。

Description

一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法及装置
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法及装置。
背景技术
国内外配电网单相接地故障占80％以上，严重影响电网及设备的安全运行，安全处理接地故障对社会及经济发展有重要作用。当系统的电容电流大于10A以上时，采用消弧线圈接地方式。消弧线圈能够在一定程度上减少故障电流，系统可带故障运行2小时，但消弧线圈不能实现全补偿，故障点依然存在小于10A的残流，残流的存在可引起人身触电、火灾事故，以及严重威胁电网和设备的安全稳定运行。当系统的电容电流较大时，多采用小电阻接地方式，当发生单相接地故障时，放大故障线路零序电流，继电保护装置快速切除故障线路，但此种接地方式供电可靠性难以保障，且存在高阻接地时，继电保护拒动的风险。
为能够彻底消除单相接地故障危害，同时保证供电可靠性，国内外提出了诸多完全补偿单相接地故障点电流的方法。例如：瑞典SwedishNeutral制造的GFN(接地故障中和器)为代表的利用电力电子有源电源实现接地故障全补偿，以及一种配电网接地故障消弧和保护方法(CN102074950A)技术原理上亦属于有源全补偿。另一方面，还有一种自产供电相电源的接地故障电流补偿系统及方法的专利(CN201910992110.3和CN201910992109.0等)，由于利用相供电电源变换器，并且不存在电力电子电源，其在成本、稳定性方面均有一定优势。
专利一种全补偿系统电压跌落的分析方法(申请号CN202010081976.1、申请号CN202010081977.6)、专利一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法(申请号CN202010081967.2)等给出了基准变比计算方法，但设计时为未考虑残压以及角度校正因素，仅基准变比不能实现配电系统单相接地故障残压的精准控制。
发明内容
本申请提供了一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法及装置，以解决现有技术中，仅给出基准变比计算方法，设计时为未考虑残压以及角度校正因素，仅基准变比不能实现配电系统单相接地故障残压的精准控制的问题。
第一方面，本发明提供了一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法，包括：
获取电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000011
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000012
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax；
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000021
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000022
根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000023
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000024
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP；
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000025
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin；
根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。
进一步的，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000026
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000027
通过以下公式计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax：
Figure BDA0002699512220000028
其中，
Figure BDA0002699512220000029
和
Figure BDA00026995122200000210
为所述电网系统的三相额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
进一步的，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000211
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200000212
包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000213
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，通过以下公式计算所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200000214
Figure BDA00026995122200000215
其中，UT为所述接地故障电流补偿系统的最大残压限值，
Figure BDA00026995122200000216
为所述电网系统的故障相额定相电压，//表示所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax与所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000217
的并联阻抗，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
进一步的，所述根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000031
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000032
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP，包括：
根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000033
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000034
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP：
Figure BDA0002699512220000035
其中，
Figure BDA0002699512220000036
为变压器额定电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
进一步的，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000037
计算所述接地补偿变压器的最小容量
Figure BDA0002699512220000038
包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000039
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin：
Figure BDA00026995122200000310
其中，UN为所述电网系统的额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
进一步的，所述根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值，包括：
从预设表格中选择负载损耗和空载损耗之和小于或者等于所述接地补偿变压器的总损耗ΔP的各容量变压器，获得变压器集合S1，其中，所述预设表格中记载有多个变压器中每个变压器的负载损耗和空载损耗；
从所述变压器集合S1中选择容量大于或者等于所述接地补偿变压器的最小容量Smin的各容量变压器，获得变压器集合S2；
确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值为目标变压器的负载损耗，并确定所述接地补偿变压器的空载损耗限值为所述目标变压器的空载损耗，其中，所述目标变压器为所述变压器集合S2中容量最小的变压器。
第二方面，本发明还提供了一种全补偿系统的接地补偿变压器设计装置，包括：
获取模块，用于获取电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000311
第一计算模块，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000312
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax；
第二计算模块，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000041
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000042
第三计算模块，用于根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000043
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000044
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP；
第四计算模块，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000045
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin；
确定模块，用于根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。
进一步的，所述第一计算模块具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000418
通过以下公式计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax：
Figure BDA0002699512220000046
其中，
Figure BDA0002699512220000047
和
Figure BDA0002699512220000048
为所述电网系统的三相额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
进一步的，所述第二计算模块具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000049
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，通过以下公式计算所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200000410
Figure BDA00026995122200000411
其中，UT为所述接地故障电流补偿系统的最大残压限值，
Figure BDA00026995122200000412
为所述电网系统的故障相额定相电压，//表示所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax与所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000413
的并联阻抗，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
进一步的，所述第三计算模块具体用于根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200000414
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000415
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP：
Figure BDA00026995122200000416
其中，
Figure BDA00026995122200000417
为变压器额定电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
进一步的，所述第四计算模块具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000051
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin：
Figure BDA0002699512220000052
其中，UN为所述电网系统的额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
进一步的，所述确定模块包括：
第一选择子模块，用于从预设表格中选择负载损耗和空载损耗之和小于或者等于所述接地补偿变压器的总损耗ΔP的各容量变压器，获得变压器集合S1，其中，所述预设表格中记载有多个变压器中每个变压器的负载损耗和空载损耗；
第二选择子模块，用于从所述变压器集合S1中选择容量大于或者等于所述接地补偿变压器的最小容量Smin的各容量变压器，获得变压器集合S2；
确定子模块，用于确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值为目标变压器的负载损耗，并确定所述接地补偿变压器的空载损耗限值为所述目标变压器的空载损耗，其中，所述目标变压器为所述变压器集合S2中容量最小的变压器。
由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法及装置，获取电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000053
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000054
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax；根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000055
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000056
根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000057
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000058
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP；根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000059
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin；根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。这样，可以利用接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200000510
设计接地补偿变压器。在进行接地补偿调节时，为考虑角度校正因素的调压变压器的设计提供了理论依据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法的流程图；
图2为本发明提供的一种全补偿系统的接地补偿变压器设计装置的结构图；
图3为本发明提供的另一种全补偿系统的接地补偿变压器设计装置的结构图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
参见图1，图1是本发明提供的一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法的流程图。如图1所示，包括以下步骤：
步骤101、获取电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000061
在步骤101中，可以获取电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000062
步骤102、根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000063
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax。
在步骤102中，可以根据电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000064
计算电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax。
可选的，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000065
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000066
通过以下公式计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax：
Figure BDA0002699512220000067
其中，
Figure BDA0002699512220000068
和
Figure BDA0002699512220000069
为所述电网系统的三相额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
需要说明的是，可以通过以下公式计算电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax：
Figure BDA0002699512220000071
其中，
Figure BDA0002699512220000072
和
Figure BDA0002699512220000073
为电网系统的三相额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
步骤103、根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000074
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000075
在步骤103中，可以根据电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000076
和电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000077
可选的，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000078
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000079
包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000710
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，通过以下公式计算所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200000711
Figure BDA00026995122200000712
其中，UT为所述接地故障电流补偿系统的最大残压限值，
Figure BDA00026995122200000713
为所述电网系统的故障相额定相电压，//表示所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax与所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000714
的并联阻抗，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
需要说明的是，可以通过以下公式计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200000715
Figure BDA00026995122200000716
其中，UT为接地故障电流补偿系统的最大残压限值，
Figure BDA00026995122200000717
为电网系统的故障相额定相电压，//表示电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax与电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000718
的并联阻抗，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。UT的取值范围可以为0～200V。
步骤104、根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200000719
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000720
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP。
在步骤104中，可以根据接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000081
和电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000082
计算接地补偿变压器的总损耗ΔP。
可选的，所述根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000083
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000084
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP，包括：
根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000085
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000086
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP：
Figure BDA0002699512220000087
其中，
Figure BDA0002699512220000088
为变压器额定电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
需要说明的是，可以通过以下公式计算接地补偿变压器的总损耗ΔP：
Figure BDA0002699512220000089
其中，
Figure BDA00026995122200000810
为变压器额定电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。变压器额定电压
Figure BDA00026995122200000811
等于电网系统的额定相电压。
步骤105、根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000812
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin。
在步骤105中，可以根据电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000813
计算接地补偿变压器的最小容量Smin。
可选的，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000814
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin，包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200000815
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin：
Figure BDA00026995122200000816
其中，UN为所述电网系统的额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
需要说明的是，可以通过以下公式计算接地补偿变压器的最小容量Smin：
Figure BDA0002699512220000091
其中，UN为电网系统的额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
步骤106、根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。
在步骤106中，可以根据接地补偿变压器的总损耗ΔP和接地补偿变压器的最小容量Smin，确定接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。
可选的，所述根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值，包括：
从预设表格中选择负载损耗和空载损耗之和小于或者等于所述接地补偿变压器的总损耗ΔP的各容量变压器，获得变压器集合S1，其中，所述预设表格中记载有多个变压器中每个变压器的负载损耗和空载损耗；
从所述变压器集合S1中选择容量大于或者等于所述接地补偿变压器的最小容量Smin的各容量变压器，获得变压器集合S2；
确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值为目标变压器的负载损耗，并确定所述接地补偿变压器的空载损耗限值为所述目标变压器的空载损耗，其中，所述目标变压器为所述变压器集合S2中容量最小的变压器。
进一步的，可以从预设表格中选择负载损耗和空载损耗之和小于或者等于接地补偿变压器的总损耗ΔP的各容量变压器，获得变压器集合S1。其中，预设表格中记载有多个变压器中每个变压器的负载损耗和空载损耗。该预设表格可以为标准《GB/T 6451-2008油浸式电力变压器技术参数和要求》，接地补偿变压器应为三相双绕组无励磁调压变压器。
然后，可以从变压器集合S1中选择容量大于或者等于接地补偿变压器的最小容量Smin的各容量变压器，获得变压器集合S2。
接下来，可以确定接地补偿变压器的负载损耗限值为目标变压器的负载损耗，并确定接地补偿变压器的空载损耗限值为目标变压器的空载损耗。其中，目标变压器为变压器集合S2中容量最小的变压器。
需要说明的是，现有技术中，在进行接地补偿调节时，没有考虑角度校正因素的调压变压器。
而在本发明中，可以利用接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000092
设计接地补偿变压器。在进行接地补偿调节时，为考虑角度校正因素的调压变压器的设计提供了理论依据。
由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法，获取电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000101
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000102
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax；根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000103
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000104
根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000105
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000106
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP；根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000107
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin；根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。这样，可以利用接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000108
设计接地补偿变压器。在进行接地补偿调节时，为考虑角度校正因素的调压变压器的设计提供了理论依据。
参见图2，图2是本发明提供的一种全补偿系统的接地补偿变压器设计装置的结构图。如图2所示，全补偿系统的接地补偿变压器设计装置200包括获取模块201、第一计算模块202、第二计算模块203、第三计算模块204、第四计算模块205和确定模块206，其中：
获取模块201，用于获取电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000109
第一计算模块202，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200001010
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax；
第二计算模块203，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200001011
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200001012
第三计算模块204，用于根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA00026995122200001013
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200001014
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP；
第四计算模块205，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200001015
计算所述接地补偿变压器的最小容量smin；
确定模块206，用于根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。
可选的，所述第一计算模块202具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200001016
通过以下公式计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax：
Figure BDA0002699512220000111
其中，
Figure BDA0002699512220000112
和
Figure BDA0002699512220000113
为所述电网系统的三相额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
可选的，所述第二计算模块203具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000114
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，通过以下公式计算所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000115
Figure BDA0002699512220000116
其中，UT为所述接地故障电流补偿系统的最大残压限值，
Figure BDA0002699512220000117
为所述电网系统的故障相额定相电压，//表示所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax与所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA0002699512220000118
的并联阻抗，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
可选的，所述第三计算模块204具体用于根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000119
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200001110
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP：
Figure BDA00026995122200001111
其中，
Figure BDA00026995122200001112
为变压器额定电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
可选的，所述第四计算模块205具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure BDA00026995122200001113
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin：
Figure BDA00026995122200001114
其中，UN为所述电网系统的额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
可选的，如图3所示，所述确定模块206包括：
第一选择子模块2061，用于从预设表格中选择负载损耗和空载损耗之和小于或者等于所述接地补偿变压器的总损耗ΔP的各容量变压器，获得变压器集合S1，其中，所述预设表格中记载有多个变压器中每个变压器的负载损耗和空载损耗；
第二选择子模块2062，用于从所述变压器集合S1中选择容量大于或者等于所述接地补偿变压器的最小容量Smin的各容量变压器，获得变压器集合S2；
确定子模块2063，用于确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值为目标变压器的负载损耗，并确定所述接地补偿变压器的空载损耗限值为所述目标变压器的空载损耗，其中，所述目标变压器为所述变压器集合S2中容量最小的变压器。
全补偿系统的接地补偿变压器设计装置200能够实现图1的方法实施例中全补偿系统的接地补偿变压器设计装置实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。且全补偿系统的接地补偿变压器设计装置200可以实现利用接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure BDA0002699512220000121
设计接地补偿变压器。在进行接地补偿调节时，为考虑角度校正因素的调压变压器的设计提供了理论依据。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种全补偿系统的接地补偿变压器设计方法，其特征在于，包括：
获取电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000011
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000012
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax；
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000013
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA0002699512210000014
根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA0002699512210000015
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000016
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP；
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000017
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin；
根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000018
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000019
通过以下公式计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax：
Figure FDA00026995122100000110
其中，
Figure FDA00026995122100000111
和
Figure FDA00026995122100000112
为所述电网系统的三相额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA00026995122100000113
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA00026995122100000114
包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA00026995122100000115
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，通过以下公式计算所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA00026995122100000116
Figure FDA00026995122100000117
其中，UT为所述接地故障电流补偿系统的最大残压限值，
Figure FDA0002699512210000021
为所述电网系统的故障相额定相电压，//表示所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax与所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000022
的并联阻抗，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA0002699512210000023
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000024
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP，包括：
根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA0002699512210000025
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000026
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP：
Figure FDA0002699512210000027
其中，
Figure FDA0002699512210000028
为变压器额定电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000029
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin，包括：
根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA00026995122100000210
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin：
Figure FDA00026995122100000211
其中，UN为所述电网系统的额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值，包括：
从预设表格中选择负载损耗和空载损耗之和小于或者等于所述接地补偿变压器的总损耗ΔP的各容量变压器，获得变压器集合S1，其中，所述预设表格中记载有多个变压器中每个变压器的负载损耗和空载损耗；
从所述变压器集合S1中选择容量大于或者等于所述接地补偿变压器的最小容量Smin的各容量变压器，获得变压器集合S2；
确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值为目标变压器的负载损耗，并确定所述接地补偿变压器的空载损耗限值为所述目标变压器的空载损耗，其中，所述目标变压器为所述变压器集合S2中容量最小的变压器。
7.一种全补偿系统的接地补偿变压器设计装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000031
第一计算模块，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000032
计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax；
第二计算模块，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000033
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，计算接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA0002699512210000034
第三计算模块，用于根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA0002699512210000035
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000036
计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP；
第四计算模块，用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000037
计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin；
确定模块，用于根据所述接地补偿变压器的总损耗ΔP和所述接地补偿变压器的最小容量Smin，确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值和空载损耗限值。
8.如权利要求7所述的全补偿系统的接地补偿变压器设计装置，其特征在于，所述第一计算模块具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000038
通过以下公式计算所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax：
Figure FDA0002699512210000039
其中，
Figure FDA00026995122100000310
和
Figure FDA00026995122100000311
为所述电网系统的三相额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
9.如权利要求8所述的全补偿系统的接地补偿变压器设计装置，其特征在于，所述第二计算模块具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA00026995122100000312
和所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax，通过以下公式计算所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA00026995122100000313
Figure FDA00026995122100000314
其中，UT为所述接地故障电流补偿系统的最大残压限值，
Figure FDA00026995122100000315
为所述电网系统的故障相额定相电压，//表示所述电网系统的单相接地最大接地电阻Rfmax与所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000041
的并联阻抗，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
10.如权利要求9所述的全补偿系统的接地补偿变压器设计装置，其特征在于，所述第三计算模块具体用于根据所述接地故障电流补偿系统的补偿电流角度最大允许偏差值
Figure FDA0002699512210000042
和所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000043
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的总损耗ΔP：
Figure FDA0002699512210000044
其中，
Figure FDA0002699512210000045
为变压器额定电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
11.如权利要求10所述的全补偿系统的接地补偿变压器设计装置，其特征在于，所述第四计算模块具体用于根据所述电网系统的单相对地容抗值
Figure FDA0002699512210000046
通过以下公式计算所述接地补偿变压器的最小容量Smin：
Figure FDA0002699512210000047
其中，UN为所述电网系统的额定相电压，abs的含义为求数值的绝对值和复数的幅值。
12.如权利要求11所述的全补偿系统的接地补偿变压器设计装置，其特征在于，所述确定模块包括：
第一选择子模块，用于从预设表格中选择负载损耗和空载损耗之和小于或者等于所述接地补偿变压器的总损耗ΔP的各容量变压器，获得变压器集合S1，其中，所述预设表格中记载有多个变压器中每个变压器的负载损耗和空载损耗；
第二选择子模块，用于从所述变压器集合S1中选择容量大于或者等于所述接地补偿变压器的最小容量Smin的各容量变压器，获得变压器集合S2；
确定子模块，用于确定所述接地补偿变压器的负载损耗限值为目标变压器的负载损耗，并确定所述接地补偿变压器的空载损耗限值为所述目标变压器的空载损耗，其中，所述目标变压器为所述变压器集合S2中容量最小的变压器。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20055232A0 (fi) * 2005-05-17 2005-05-17 Abb Oy Järjestelmä ja menetelmä maasulkuvian sijainnin määrittämiseksi
JP2006166683A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Kansai Electric Power Co Inc:The 電圧変動を抑制する方法および電圧変動抑制システム
CN111262251A (zh) * 2020-02-06 2020-06-09 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种全补偿系统电压跌落的分析方法
CN111262250A (zh) * 2020-02-06 2020-06-09 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法
CN111293700A (zh) * 2020-02-06 2020-06-16 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006166683A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Kansai Electric Power Co Inc:The 電圧変動を抑制する方法および電圧変動抑制システム
FI20055232A0 (fi) * 2005-05-17 2005-05-17 Abb Oy Järjestelmä ja menetelmä maasulkuvian sijainnin määrittämiseksi
CN111262251A (zh) * 2020-02-06 2020-06-09 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种全补偿系统电压跌落的分析方法
CN111262250A (zh) * 2020-02-06 2020-06-09 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法
CN111293700A (zh) * 2020-02-06 2020-06-16 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘宝稳;马宏忠;沈培锋;陈冰冰;: "新型接地故障基波电流全补偿柔性控制系统", 中国电机工程学报, no. 09 *
潘晓娟;关静恩;张春丽;唐伟超;: "基于交-直-交电压柔性控制的接地故障全消弧技术分析研究", 云南电力技术, no. 04 *

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