本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)并網(wǎng)條件的檢測方法，特別是同一互聯(lián)電網(wǎng)低壓線路并網(wǎng)時判斷yd11組別變壓器高壓側電壓相序的一種方法。

背景技術：

1、并網(wǎng)操作是電力系統(tǒng)運行人員經(jīng)常進行的操作。電力系統(tǒng)并網(wǎng)時需要滿足一定條件，如相序、頻率、電壓是否相同等。電力系統(tǒng)三相相電壓的相位依次相差120°，當b相電壓滯后a相120°，c相電壓滯后b相120°時，稱為正相序，有a-b-c、c-a-b、b-c-a三種；當b相電壓超前a相120°，c相電壓超前b相120°時，稱為逆相序，有c-b-a、a-c-b、b-a-c三種。對于并網(wǎng)操作的相序條件，兩個獨立電力系統(tǒng)并網(wǎng)或發(fā)電機與電力系統(tǒng)并網(wǎng)，只要二者都是正相序即可；同一互聯(lián)電網(wǎng)內(nèi)部兩條線路并網(wǎng)，則不僅要求二者都是正相序，還要滿足二者的a、b、c各相一一對應。如圖1所示的10kv線路并網(wǎng)示意圖，圖中，ll1、ll2分別為待并網(wǎng)的兩條10kv線路，b1、b2分別為線路ll1、ll2的并網(wǎng)節(jié)點，t1、t2分別為線路ll1、ll2連接的降壓變壓器，lh1、lh2分別為變壓器t1、t2的高壓進線。電網(wǎng)的10kv電壓等級是通過降壓變壓器由高一級電壓等級降壓得到的，高壓三相線路三角形排列時，較容易發(fā)生相序錯誤；三相線路水平排列或垂直排列時，為了保證三相參數(shù)對稱需要換位，也有可能導致高壓輸電線路相序錯誤。高壓線路相序錯誤進而造成低壓線路的相序錯誤。兩個變壓器低壓側線路并網(wǎng)時，如果兩臺變壓器的高壓側進線在同一互聯(lián)電網(wǎng)內(nèi)，則需要判斷兩臺變壓器高壓側電壓的相序否相同，即二者的a、b、c各相是否一一對應。兩臺變壓器可能相距較遠，直接判斷變壓器高壓側電壓的相序難以實現(xiàn)。

2、三相變壓器的原副邊繞組都有可能接成星形或三角形，國標規(guī)定：三相變壓器繞組為星形連接時，標號為y(原邊繞組)和y(副邊繞組)，中性點引出時，標號為yn或yn；繞組為三角形連接時，標號為d(原邊繞組)和d(副邊繞組)。

3、由于三相變壓器的原副邊繞組都有可能接成星形或三角形，三相變壓器的原副邊繞組的不同接法，可以得到多種組合。三相變壓器連接組別標號的數(shù)字采用相位差的時鐘序數(shù)表示，新國標采用原副邊對應的相電壓相量的相位差判斷，以原邊的相電壓相量為參考指向時鐘0點，副邊對應的相電壓相量所指向的時鐘點數(shù)即為三相變壓器連接組別標號，三角形的虛擬中性點為三角形中心。三相變壓器兩側都采用相同連接方式，即yy、dd時，為0、2、4、6、8、10點的偶數(shù)點接線；三相變壓器一側采用星形接線另一側采用三角形接線，即yd、dy時，為1、3、5、7、9、11點的奇數(shù)點接線。

4、電網(wǎng)可分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩大部分。由220～1000kv輸電線路和區(qū)域變電站組成輸電網(wǎng)，將電能送到各個地方的供電網(wǎng)絡，或直接送給大型用戶。由110kv～220/380v配電線路和降壓變電站組成配電網(wǎng)，將電能分配到各類用戶。在配電網(wǎng)中，110kv/10kv變壓器的連接組別通常為ynd11，66kv/10kv變壓器和35kv/10kv變壓器的連接組別通常為yd11。ynd11和yd11連接組別變壓器的區(qū)別只是變壓器原邊中性點是否接地，二者的原副邊相位關系是相同的，都是副邊相電壓超前原邊相電壓30°，見圖2所示的原邊相序為a-b-c時yd11變壓器接線圖和原副邊相量圖。如果變壓器高壓側的相序不是a-b-c，則變壓器原副邊的相位關系就不是副邊相電壓超前原邊相電壓30°，見圖3所示的原邊相序不為a-b-c時yd11變壓器原副邊相量圖。這些情況下，變壓器原邊a、b、c相與副邊a、b、c相不對應，無法由變壓器副邊電壓相序直接判斷原邊電壓相序。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決電力系統(tǒng)并網(wǎng)存在的上述問題，本發(fā)明要提出一種互聯(lián)電網(wǎng)低壓線路并網(wǎng)時變壓器高壓側電壓相序的判斷方法，通過兩條低壓線路待并節(jié)點相電壓的相位差來判斷變壓器高壓側電壓的相序，既容易實現(xiàn)，也比較安全。

2、本發(fā)明的基本思路是：首先使用相序指示器判斷兩個需要并網(wǎng)的低壓線路待并節(jié)點相電壓的相序，選擇待并節(jié)點相電壓是正相序的一條線路為線路ll1，另一條線路為線路ll2，然后檢測線路ll2待并節(jié)點b2的a相電壓與線路ll1待并節(jié)點b1的a相電壓的相位差，根據(jù)相位差判斷變壓器高壓側的相序。本發(fā)明中變壓器原邊(高壓側)三相標號用大寫字母a、b、c表示，變壓器副邊(低壓側)三相標號用小寫字母a、b、c表示。

3、由圖2可見，對于yd11(或ynd11)連接組別的變壓器，如果原邊相序為a-b-c，則變壓器副邊相電壓超前原邊對應相電壓30°；仍定義變壓器低壓側從左到右依次為a、b、c三相，如果高壓側電壓的相序不是a-b-c，則變壓器副邊相電壓則不是超前原邊對應相電壓30°，且各相原副邊相電壓的相位差也不同，見圖3。這些情況下，變壓器原邊a、b、c相與副邊a、b、c相不對應，無法由變壓器副邊電壓相序直接判斷原邊電壓相序。

4、由圖3(a)可以看出，當變壓器原邊電壓相序為c-a-b時，副邊相電壓分別超前原邊對應相的相電壓150°；由圖3(b)可以看出，當變壓器原邊電壓相序為b-c-a時，副邊相電壓分別超前原邊對應相的相電壓-90°，即滯后90°。由圖3(c)可以看出，當變壓器原邊電壓相序為c-b-a時，副邊a相電壓超前原邊a相電壓90°，副邊b相電壓超前原邊b相電壓-30°，副邊c相電壓超前原邊c相電壓-150°。由圖3(d)可以看出，當變壓器原邊電壓相序為a-c-b時，副邊a相電壓超前原邊a相電壓-30°，副邊b相電壓超前原邊b相電壓-150°，副邊c相電壓超前原邊c相電壓90°。由圖3(e)可以看出，當變壓器原邊電壓相序為b-a-c時，副邊a相電壓超前原邊a相電壓-150°，副邊b相電壓超前原邊b相電壓90°，副邊c相電壓超前原邊c相電壓-30°。變壓器原邊電壓各種相序情況下，變壓器副邊相電壓超前原邊對應相的相電壓相位角見表1。

5、表1變壓器副邊相電壓超前原邊對應相相電壓的相位角

6、 原邊相電壓相序 a相 b相 c相 a-b-c 30° 30° 30° c-a-b 150° 150° 150° b-c-a -90° -90° -90° c-b-a 90° -30° -150° a-c-b -30° -150° 90° b-a-c -150° 90° -30°

7、表2為變壓器t2高壓側電壓各種相序下線路ll2待并節(jié)點b2相電壓超前線路ll1待并節(jié)點b1相電壓的相位角δ0。此相位角是假設兩個變壓器高壓側電壓的相序都為a-b-c條件下低壓線路待并節(jié)點的相位差為0的情況下的結果。實際上，電力系統(tǒng)節(jié)點之間都有一定的相位差。假設在變壓器高壓側電壓的相序都為a-b-c條件下待并網(wǎng)的兩條10kv線路中，線路ll2的待并節(jié)點b2相電壓超前線路ll1的待并節(jié)點b1相電壓的角度為θ(此角度可能為負值)，則表2中的數(shù)據(jù)還要加上角度θ，得到實際相位角δ。如果角度θ的絕對值的最大值為θm，則變壓器t2高壓側電壓相序為c-a-b時，有120°-θm≤δ≤120°+θm。以此類推，可得變壓器t2高壓側電壓相序為其他值時，線路ll2待并節(jié)點b2相電壓超前線路ll1待并節(jié)點b1相電壓的相位角δ。由表2可以看出，變壓器t2高壓側電壓相序不同，線路ll2待并節(jié)點b2相電壓超前線路ll1待并節(jié)點b1相電壓的相位角δ也不同，因此可以根據(jù)這個相位角δ判斷變壓器t2高壓側電壓的相序，判斷時，僅判斷a、b、c相的任一相即可。

8、表2變壓器t2高壓側電壓各種相序下線路ll2相電壓超前線路ll1相電壓的相位角

9、 原邊相電壓相序 a相 b相 c相 a-b-c 0° 0° 0° c-a-b 120° 120° 120° b-c-a -120° -120° -120° c-b-a 60° -60° 180° a-c-b -60° 180° 60° b-a-c 180° 60° -60°

10、本發(fā)明的技術方案如下：互聯(lián)電網(wǎng)低壓線路并網(wǎng)時變壓器高壓側電壓相序判斷方法，包括以下步驟：

11、本發(fā)明的技術方案如下：互聯(lián)電網(wǎng)低壓線路并網(wǎng)時變壓器高壓側電壓相序判斷方法，包括以下步驟：

12、a、設置兩個線路待并節(jié)點相電壓的相角差絕對值的最大值θm；

13、b、用相序指示器確定兩條線路待并節(jié)點相電壓的相序，設待并節(jié)點相電壓是正相序的一條線路為線路ll1，另一條線路為線路ll2；

14、c、設線路ll1所連變壓器高壓側電壓的相序為a-b-c；

15、d、測量線路ll2待并節(jié)點的a相電壓超前線路ll1待并節(jié)點的a相電壓的相位差δ；

16、e、通過比較相角差δ所在的角度區(qū)間，判斷線路ll2所連變壓器高壓側電壓的相序；所述角度區(qū)間包括-θm～θm、120°-θm～120°+θm、-120°-θm～-120°+θm、60°-θm～60°+θm、-60°-θm～-60°+θm、180°-θm～180°+θm共六個區(qū)間。

17、進一步地，步驟a所述最大值θm的設置方法如下：

18、由于變壓器和線路都會產(chǎn)生電壓降落，在各節(jié)點相序都是a-b-c情況下，電力系統(tǒng)各節(jié)點電壓也存在相位差，設置相角差絕對值最大值θm為20°。

19、進一步地，步驟b中所述相序的定義如下：電力系統(tǒng)三相相電壓的相位依次相差120°，當b相電壓滯后a相120°，c相電壓滯后b相120°時，稱為正相序，有a-b-c、c-a-b、b-c-a三種；當b相電壓超前a相120°，c相電壓超前b相120°時，稱為逆相序，有c-b-a、a-c-b、b-a-c三種。

20、進一步地，步驟e所述判斷線路ll2所連變壓器高壓側電壓的相序的步驟如下：

21、e1、判斷相角差δ是否大于等于-θm且小于等于θm，如果不滿足轉至步驟e2；如果滿足，則線路ll2所連變壓器高壓側電壓的相序為a-b-c，轉步驟e7；

22、e2、判斷相角差δ是否大于等于120°-θm且小于等于120°+θm，如果不滿足轉至步驟e3；如果滿足，則線路ll2所連變壓器高壓側電壓的相序為c-a-b，轉步驟e7；

23、e3、判斷相角差δ是否大于等于-120°-θm且小于等于-120°+θm，如果不滿足轉至步驟e4；如果滿足，則線路ll2所連變壓器高壓側電壓的相序為b-c-a，轉步驟e7；

24、e4、判斷相角差δ是否大于等于60°-θm且小于等于60°+θm，如果不滿足轉至步驟e5；如果滿足，則線路ll2所連變壓器高壓側電壓的相序為c-b-a，轉步驟e7；

25、e5、判斷相角差δ是否大于等于-60°-θm且小于等于-60°+θm，如果不滿足轉至步驟e6；如果滿足，則線路ll2所連變壓器高壓側電壓的相序為a-c-b，轉步驟e7；

26、e6、判斷相角差δ是否大于等于180°-θm且小于等于180°+θm，如果滿足，則線路ll2所連變壓器高壓側電壓的相序為b-a-c；

27、e7、結束。

28、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

29、本發(fā)明提出的互聯(lián)電網(wǎng)低壓線路并網(wǎng)時變壓器高壓側電壓相序判斷方法，只在低壓線路側檢測，不需要直接檢測變壓器高壓側電壓的相序，為電力系統(tǒng)調(diào)度人員提供了一種既方便又安全的低壓線路并網(wǎng)條件的檢測方法。