[發(fā)明專(zhuān)利]一種變壓器損耗計(jì)算方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910363556.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110008645A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成潤(rùn)婷;嚴(yán)柏平;王富立;張杰雄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種變壓器損耗計(jì)算方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：通過(guò)變壓器投入運(yùn)行前的空載試驗(yàn)獲得實(shí)際工頻運(yùn)行狀態(tài)下變壓器B-H曲線；

S2：建立J-A動(dòng)態(tài)模型，利用B-H曲線對(duì)J-A動(dòng)態(tài)模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得用來(lái)仿真實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的變壓器鐵心磁滯回線的J-A動(dòng)態(tài)模型；

S3：建立諧波下變壓器繞組模型，計(jì)算變壓器一次側(cè)阻抗和變壓器勵(lì)磁阻抗；

S4：采集并記錄變壓器一二次電壓、電流數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)修改變壓器繞組模型中一二次電壓、電流參數(shù)；通過(guò)傅里葉分解處理非正弦輸入，利用變壓器繞組模型獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)下的繞組電流和勵(lì)磁電流；

S5：通過(guò)繞組等效電路中一二次側(cè)阻抗與流過(guò)的繞組電流的關(guān)系計(jì)算變壓器繞組損耗，通過(guò)J-A模型計(jì)算得實(shí)時(shí)變壓器鐵心損耗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器損耗計(jì)算方法，其特征在于，S2中的J-A動(dòng)態(tài)模型為：

M_an＝M_s(coth(H_e/a)-(a/H_e))

B＝μ_o(H+M)

式中，磁場(chǎng)強(qiáng)度H作為輸入，磁感應(yīng)強(qiáng)度B作為輸出，M_s為飽和磁化強(qiáng)度、k為不可逆系數(shù)、c為可逆系數(shù)、α為表征磁疇間相互作用的參數(shù)、a為無(wú)磁滯磁化曲線形狀的修正參數(shù)，ρ為材料的電阻率，單位為Ω·m；d為材料尺寸，單位為m；β為幾何因子；其中；w為切片寬度，單位為m；H_o為與疇壁有關(guān)的參數(shù)G為與尺寸無(wú)關(guān)的無(wú)綱量常數(shù)；μ₀為真空磁導(dǎo)率，t為時(shí)間，M為磁化強(qiáng)度，單位A/m，δ為表征磁場(chǎng)中釘扎效應(yīng)阻礙作用的參數(shù)，當(dāng)dH/dt＞0，δ＞0；當(dāng)dH/dt＜0，δ＜0；M_an為無(wú)損磁化強(qiáng)度，單位A/m，H_e為有效磁場(chǎng)強(qiáng)度，單位A/m，H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，單位A/m。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器損耗計(jì)算方法，其特征在于，利用B-H曲線對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的具體過(guò)程為：

采用粒子群優(yōu)化算法擬合S1獲得的硅鋼片B-H曲線，獲得修正J-A動(dòng)態(tài)模型的5個(gè)參數(shù)：飽和磁化強(qiáng)度M_s、不可逆系數(shù)k、可逆系數(shù)c、表征磁疇間相互作用的參數(shù)α、無(wú)磁滯磁化曲線形狀的修正參數(shù)a，其余參數(shù)以實(shí)際變壓器情況而設(shè)置，獲得用來(lái)仿真實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的變壓器鐵心磁滯回線的J-A動(dòng)態(tài)模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器損耗計(jì)算方法，其特征在于，S3中變壓器繞組模型包括：一次側(cè)電源，一次側(cè)阻抗，勵(lì)磁阻抗，二次側(cè)電源；

一次側(cè)電源和一次側(cè)阻抗串聯(lián)連接；串聯(lián)后的一次側(cè)電源和一次側(cè)阻抗與勵(lì)磁阻抗、二次側(cè)電源三者并聯(lián)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器損耗計(jì)算方法，其特征在于，S3中一次側(cè)阻抗的計(jì)算公式為：

其中，h為諧波次數(shù)，R為繞組電感，X為繞組電抗。