相电流变换为线电流，即线路的相电流，变换矩阵为Α ΙΛ_Ρ，式（2)所 示(4) 采用相对点钟变换矩阵进行统一，每一联接组别建模一种时钟方向，其他五种时钟 方向以已建时钟方向为基准零点得到相应的相对点钟分别为4、8、6、2、10,根据相对点钟选 取相应的变换矩阵AU;T_F和A I;F_T进行变换；式（3)~（8)所示为不同相对点钟对应的变换 矩阵Au， T_F，式（9)所示\F_T为A 的逆矩阵，式（3)和式（6)中E 3为3阶单位矩阵； 基准零点：Au, T_F= E3 (3)(5) 根据D型绕组侧是否不含零序分量电压或电流，选择是否含附加矩阵项的相线 变换矩阵Agw或Α^_ρ，对Y参数矩阵修正，替换\^或A ΙΛ_Ρ; Agp、Α^_ρ分别如式 (10)~（11)，其中λ为任意非零实数，13为3阶全1矩阵；(6)按步骤（1)~（5)分别对9种联接组别的三相变压器进行建模，可得到9组Y参数 矩阵的各分块元素计算式，每组包含了对应组别下的6种不同点钟方向，涵盖54种三相变 压器。2. 根据权利要求1所述的一种用于电网不对称潮流计算的变压器三相建模方法，其特 征在于，步骤（1)所述的电路模型以三相变压器与阻抗串联构成，根据一、二次绕组的联接 方式 Y、YN、D 和 y、yn、d 各三种组合成 9 种联接组别：Yy、Yyn、Yd、YNy、YNyn、YNd、Dy、Dyn、 Dd，每种组别下存在的6种点钟方向通过一、二次三相绕组的对应关系轮换调整；9种联接 组别的三相变压器的漏磁阻抗与理想变压器的一侧绕组串联，其中有中性线引出的三相变 压器根据中性线电流性质是否是零序励磁而决定在中性线引出回路上是否串联零序励磁 阻抗：YNyn、YNd、Dyn的中性线直接引出；YyruYNy在中性线引出回路上串联零序励磁阻抗。3. 根据权利要求1所述的一种用于电网不对称潮流计算的变压器三相建模方法，其特 征在于，步骤（2)所述的数学模型根据变压器三相电路模型两侧的总注入电流分别为零推 广三相电路模型为广义二端口，建立广义二端口 I =YU方程的数学模型，Y参数矩阵Y为数 学模型的参数，数学模型的建立即转化为Y参数矩阵的各分块元素YFF、Y FT、YTF、Ytt的确定。4. 根据权利要求1所述的一种用于电网不对称潮流计算的变压器三相建模方法，其特 征在于，步骤（3)所述的数学模型的Y参数矩阵的各分块元素的计算通过对一、二次端口电 压依次分别置零的方法得到；一次侧电压U aot置零，根据二次侧的电压U abm分别计算一、二 次侧端口的电流，将其比上Uab。#别得到Y FT、Ytt;二次侧电压U abm置零，根据一次侧的电压 1〇^分别计算一、二次测端口的电流，将其比上U體分别得到Y FF、YTF。5. 根据权利1要求所述的一种用于电网不对称潮流计算的变压器三相建模方法，其特 征在于，步骤（4)所述的相对点钟变换矩阵法通过提出相对点钟的概念和基于该概念的相 对点钟变换矩阵Au， T_F和A ^τ，使得同一联接组别、不同点钟方向的变压器模型可通过相对 点钟变换矩阵进行变换得到，即同一联接组别只需建立一种点钟方向的模型，以该模型为 基准其他5种点钟方向的模型可将基准模型乘上相应的变换矩阵A U;T_F和A I;F_T得到。6. 根据权利要求1所述的一种用于电网不对称潮流计算的变压器三相建模方法，其特 征在于，步骤（5)所述的相线变换矩阵增加附加矩阵项对Y参数矩阵修正的方法，在不含零 序电压或零序电流时对相线变换矩阵增加附加矩阵项，将奇异矩阵转变为非奇异矩阵，由 于零序分量为零的特性使得所增加的附加矩阵并不影响相线变换结果；在含D型绕组的不 同联接组别的变压器建模过程中，相线变换矩阵根据是否不含零序分量的性质选择是否含 附加矩阵项的相线变换矩阵；含附加项的电压、电流相线变换矩阵为Α ΘυΛ_Ρ、ΑΘΙΛ_Ρ;不含附 加项的电压、电流相线变换矩阵为Α υΛ_Ρ、Αιλ_ρ。7. 根据权利要求1所述的一种用于电网不对称潮流计算的变压器三相建模方法，其特 征在于，步骤（6)所述的得到的9组Y参数矩阵的各分块元素计算式，每组包含了对应组别 下的6种不同点钟方向，涵盖54种变压器的数学模型如下： (I)Yy型联接 一次侧以所连系统的中性点为零电位参考点，二次侧以绕组的中性点为零电位参考 占 .式中，Zt为z t构成的对角矩阵，z t为归算至二次侧的每相绕组的漏磁阻抗，k为一、二 次侧绕组匝数比，Amotj为排除零序分量的矩阵，E 3为3阶单位矩阵，A 。为提取零序分量 的矩阵，13为3阶全1矩阵，A u，T_F和A I;F_T按式⑶~（9)选取； (2) Yyn型联接 一次侧以所连系统的中性点为零电位参考点，二次侧以理想大地为零电位参考点：式中，Zt、k同式（12)，Ztnitl为归算到二次侧的零序励磁阻抗，A ZOT。、Amot。同式（13)~ (14)，AU;T_F和 A I;F_T按式（3)~（9)选取； (3) Yd型联接 一次侧以所连系统的中性点为零电位参考点，二次侧以绕组的中性点为零电位参考 点，D型则为等效Y型的虚拟中性点；式中4、1^同式（12)4。^。同式（13)，六11，^和六1，^按式（3)~（9)选取 ； (4) YNy型联接 一次侧以理想大地为零电位参考点，二次侧以绕组的中性点为零电位参考点：式中，为便于处理YN侧的零序励磁阻抗，ζΤπα^-次侧零序励磁阻抗，二次侧漏阻抗z t 折算到一次侧zT= k2zt，ZTS z τ构成的对角矩阵，k为一、二次侧绕组匝数比， 式（13)~（14)，六1^。_ 11、\^_11同式（16)~（17)，六11，^和六1^按式（3)~（9)选取； (5) YNyn型联接 一次侧、二次侧都以理想大地为零电位参考点： r式中，Zt、k 同式（12)，Au;abc;_n、AI;abc;_n同式（16)~（17)，A U;T_F和 AI;F_T按式（3)~（9) 选取； (6) YNd型联接 一次侧以理想大地为零电位参考点，二次侧以绕组的中性点，为零电位参考点，d等效 y的虚拟中性点：式中，zt、k 同式（12)，AU;T_F和 AI;F_T按式（3)~（9)选取，Αυ;? AI;abc;_n同式（16)~ (17)，ΑΙΛ_Ρ、Α^_ρ、A。按式⑴~（2)、（10)~（11)选取； (7) Dy型联接 一次侧以所连系统的中性点为零电位参考点，二次侧以绕组的中性点为零电位参考 占.式中，Zt、k 同式（11)，AU;T_F和 A I;F_T按式（3)~（9)选取，A ΙΛ_Ρ、A^_p、A$_p 按式 (1)~（2)、（10)~（11)选取； (8) Dyn型联接 一次侧以所连系统的中性点为零电位参考点，二次侧以理想大地为零电位参考点：式中，Zt、k 同式（12)，AU;T_F和 AI;F_T按式（3)~（9)选取，Aiubc^ AI;abc;_n同式（16)~ (17)，ΑυΛ_Ρ、ΑΙΛ_Ρ、A;按式（1)~（2)、（10)~（11)选取； (9) Dd型联接 一次侧以所连系统的中性点为零电位参考点，二次侧以绕组的中性点为零电位参考 点，d等效y的虚拟中性点：式中，Zt、k同式和A1,F_T按式（3)~（9)选取，式⑴~ (2)、（10)~（11)选取。
【专利摘要】一种用于电网不对称潮流计算的变压器三相建模方法，采用三相理想变压器与阻抗串联的电路模型，推广二端口定义建立Y参数矩阵的数学模型，通过一、二次侧电压依次置零分别求取一、二次侧电流的方法计算Y参数矩阵各分块元素，通过相对点钟变换矩阵统一同一组别不同点钟的数学模型，通过相线变换矩阵增加附加项修正含D型绕组变压器Y参数矩阵以避免奇异，得到9组涵盖54种三相变压器Y参数矩阵的各分块元素计算式。本发明所建电路模型能够直观地反映变压过程、漏磁和零序励磁阻抗的影响；相对点钟变换矩阵使得不同点钟的变压器无须重复建模；相线变换矩阵增加附加项解决Y参数矩阵奇异的方法，使得潮流计算中无需再作任何特殊处理。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN104881566
【申请号】CN201510163865
【发明人】王淳, 高元海, 余志强, 熊宁, 黄辉, 王宁
【申请人】南昌大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月9日