(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211197581.3 (22)申请日 2022.09.29 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115296299 A (43)申请公布日 2022.11.04 (73)专利权人 国网江西省电力有限公司电力科 学研究院 地址 330096 江西省南昌市青山湖区民营 科技园民强路8 8号 专利权人 国家电网有限公司 (72)发明人 徐碧川　潘卓洪　蔡智超　王亮　 童涛　李唐兵　胡睿智　周银彪　 王巍璋　晏年平　 (74)专利代理 机构 南昌丰择知识产权代理事务 所(普通合伙) 36137 专利代理师 吴称生 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 113/04(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (56)对比文件 CN 102751724 A,2012.10.24 CN 114184876 A,202 2.03.15 CN 10745 3341 A,2017.12.08 CN 104698313 A,2015.0 6.10 JP 2001037256 A,2001.02.09 全江涛等.复杂运行工况 下变压器直流偏磁 的抑制. 《高电压技 术》 .2015,第41卷(第7期),第 2464-2472页. 李雪松等. ±８ ０ ０ ｋＶ泰州换流站接地极入地 电流对交流电网的直 流偏磁影响. 《吉林电力》 .2019,第47 卷(第2期),第26 -29页. Chuang Liu et al. .Researc h on DC BIAS current monitoring of po wer transformer neutral po int. 《2016 IE EE Internati onal Conference o n High Vo ltage Engineering and Application (ICHVE)》 .2016,第1- 3页. 审查员 王亚丽 (54)发明名称 基于变压器中性点直流电流测量数据的地 表电位修正方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于变压器中性点直流电 流测量数据的地表电位修正方法， 利用多个不同 变电站内变压器的变压器中性点直流电流测量 数据， 结合电网直流偏磁仿真模型， 通过直流偏 磁仿真模型计算结果与实测数据之间的对比形 成目标函数， 运用Zoutendijk可行方向法校正直 流偏磁仿真模 型的电站地表电位。 本发明通过引 入变电站修正电位列向量， 可以有效的弥补直流 偏磁仿真模型与测量数据之间的偏差 。 权利要求书2页 说明书10页 CN 115296299 B 2022.12.30 CN 115296299 B 1.一种基于变压器中性点直流电流测量数据的地表电位修正方法， 其特征在于， 步骤 如下： 步骤1， 构建直 流偏磁仿真模型； 步骤2， 导入变压器中性点直流电流测量数据， 建立直流偏磁仿真模型仿真计算结果与 实测值之间的对比关系， 形成目标函数 F： 其中IAj为第j个变电站中性点直流电流实测值， 为第j个变电站中性点直流仿真计 算值，q为实测值的数量； 步骤3， 令初始变电站修正电位列向量 ΔV(0)={0}， 根据 步骤1所述的直流偏磁仿真模型 求解第j个变电站中性 点直流仿真初始值 ； 步骤4， 令迭代次数 k=1， 目标函数阈值 =0.01， 第 j个变电站中性点直流仿真初始值 代入目标函数 F， k次迭代后得到第k次迭代的目标函数值 F(k)； 步骤5， 若第 k次迭代的目标函数绝对值 ， 迭代结束； 否则进行下一次迭代， 令 k = k+1， 并转步骤6； 步骤6， 构造Zoutendijk可 行方向优化问题： 式中， min表示求极小值的优化运算算符， s.t.表示约束条件， 表示第k次迭代第 j个变电站中性点直流电流仿真计算值， IAj(k)表示第k次迭代第 j个变电站中性点直流电流 实测值，ΔV为变电站修正电位列向量， Idc为直流接 地极注入大地电流， N为两个变电站之间 的互电阻， M为直流接地极与变电站之间的互电阻； 步骤7， 取Zoutendijk可 行方向优化问题的可 行方向d1(k)和约束方向 d2(k)为： 其中，B为具有测量数据的中性点对所有节点的关联矩阵， Em为m阶单位矩阵， Z为直流偏 磁仿真模型的地上 ‑地下网络修 正矩阵，ΔV(k)为第k次迭代的变电站修 正电位列向量； 直流偏磁仿真模型的地上 ‑地下网络修 正矩阵Z的具体表达式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115296299 B 2式中，H为变电站节点与所有节点间的关联矩阵， HT为H的转置；Q为交流电网地上网络的 节点电导矩阵； G为变电站的接地电导矩阵， G= R–1，R为变电站的接地电阻矩阵， R= diag (  R1, R2,  …, Ri,  …,Rm)，Ri为第i个变电站接地电阻， i=1， 2，…，m； 计算得到可 行方向d1(k)和约束方向 d2(k)后转步骤8； 步骤8， 通过 可行方向d1(k)和约束方向 d2(k)生成约束下的可 行搜索方向 d3(k)： 其中， 为小于0的数， T表示转置； 若无法生成 d3(k)， 则转步骤6， 若可生成 d3(k)， 转步骤 9； 步骤9， 通过最速下降法确定可行方向 d1(k)和约束方向 d2(k)搜索Zoutendijk可行方向优 化问题的最优方向 d4(k)： 求得d4(k)后转步骤10； 步骤10， 通过线性搜索法， 按 最优方向 d4(k)确定Zoutendijk可行方向优 化问题的最优 步 长s(k)： 更新ΔV(k+1)=ΔV(k)+ d4(k) s(k)，ΔV(k+1)为第k+1次迭代的变电站 修正电位列向量， 转步 骤5。 2.根据权利要求1所述的基于变压器中性点直流电流测量数据的地表电位修正方法， 其特征在于， 构建直 流偏磁仿真模型的过程包括： 步骤1.1、 整理电站 ‑直流接地极的相对位置并计算大地电位及变电站之间的互电阻； 步骤1.2、 按场路直接耦合模型求 解得到变电站中性 点直流电流仿真计算 值。 3.根据权利要求2所述的基于变压器中性点直流电流测量数据的地表电位修正方法， 其特征在于， 两个 变电站之间的互电阻 N为： 其中，αp为第p个大地电位特征分量的振幅， βp为第p个大地电位特征分量的衰减模态， r 为直流接地极与变电站的距离 。 4.根据权利要求3所述的基于变压器中性点直流电流测量数据的地表电位修正方法， 其特征在于， 第 j个变电站中性 点直流仿真计算 值 按下式计算： 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115296299 B 3