[發(fā)明專(zhuān)利]變壓器模型的仿真方法、控制方法、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911094688.3
• 申請(qǐng)日: 2019-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110968973B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俊逸;李曄;魏明洋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海科梁信息科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/331
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/331
• 代理公司: 上海晨皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發(fā)明實(shí)施例涉及電力系統(tǒng)變壓器仿真領(lǐng)域，公開(kāi)了變壓器模型的仿真方法、控制方法、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明中，包括：根據(jù)預(yù)建立的電路模型的部件類(lèi)型將電路模型分為多個(gè)配置參數(shù)，其中，每一個(gè)配置參數(shù)代表一種部件類(lèi)型；根據(jù)多個(gè)配置參數(shù)依次進(jìn)行建模得到建模后的多個(gè)子電路模型；根據(jù)電路模型的電路連接規(guī)則對(duì)多個(gè)子電路模型進(jìn)行組合，得到建模后的仿真電路模型。根據(jù)預(yù)建立的電路模型的部件類(lèi)型將電路模型分為多個(gè)配置參數(shù)，根據(jù)配置參數(shù)構(gòu)建得到子電路模型，相比于對(duì)整體模型進(jìn)行建模來(lái)講，簡(jiǎn)化了建模的過(guò)程，最后，再將多個(gè)子電路模型進(jìn)行組合，得到目標(biāo)電路模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的仿真，且仿真電路模型可以實(shí)現(xiàn)高速、高精度解算。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及電力系統(tǒng)變壓器仿真領(lǐng)域，特別涉及變壓器模型的仿真方法、控制方法、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著分布式能源大量并入電網(wǎng)，例如光伏、風(fēng)機(jī)等，新能源系統(tǒng)在新電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中將占據(jù)較大的比重，也給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶來(lái)了新的創(chuàng)新與挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)電網(wǎng)的變壓環(huán)節(jié)應(yīng)用傳統(tǒng)的繞組式電力變壓器，其雖有制作工藝簡(jiǎn)單，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在以下缺點(diǎn)：體積、重量大，需用絕緣油；空載損耗大，過(guò)載易引起輸出電壓下降、產(chǎn)生諧波；故障時(shí)，不能隔離故障從而導(dǎo)致故障擴(kuò)散；接入非線(xiàn)性負(fù)載時(shí)，畸變電流通過(guò)變壓器會(huì)影響電網(wǎng)電能質(zhì)量。面對(duì)日益增長(zhǎng)的電網(wǎng)需求，傳統(tǒng)電力變壓器由于過(guò)于單一的功能以及固有的缺點(diǎn)，使其難以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的需求。

電力電子變壓器作為一種新型的電力變壓器，在常規(guī)電力變壓器的基礎(chǔ)上，引入電力電子變換技術(shù)，使得變壓器一、二次側(cè)可以靈活控制來(lái)解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)面對(duì)的許多問(wèn)題。它在實(shí)現(xiàn)常規(guī)電力電壓器電壓等級(jí)變換、電氣隔離和能量傳遞等基本功能的基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)潮流控制、電能質(zhì)量控制等諸多額外功能。電力電子變壓器之所以能實(shí)現(xiàn)這些附加的功能，主要在于通過(guò)引入電力電子變換技術(shù)和控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器一、二次側(cè)電壓電流的幅值和相位進(jìn)行靈活控制，并根據(jù)實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)潮流的控制。可見(jiàn)作為輸配電系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一，這種新概念智能電力系統(tǒng)元件具備解決電力系統(tǒng)中存在的許多新問(wèn)題的潛力，對(duì)電力電子變壓器的仿真方法也成為了重要的發(fā)展方向。

但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：現(xiàn)有技術(shù)中的電力電子變壓器仿真方法大多是整體建模，方法較為復(fù)雜，且對(duì)模型的解算主要在CPU層面上進(jìn)行解算，在解算高頻變壓器以及高頻開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí)，無(wú)法進(jìn)行高速、高精度解算。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種變壓器仿真方法及控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)化變壓器的仿真步驟以及實(shí)現(xiàn)仿真模型的高速、高精度解算。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種變壓器模型的仿真方法，包括以下步驟：

根據(jù)預(yù)建立的電路模型的部件類(lèi)型將所述電路模型分為多個(gè)配置參數(shù)，其中，每一個(gè)配置參數(shù)代表一種部件類(lèi)型；

根據(jù)所述多個(gè)配置參數(shù)依次進(jìn)行建模得到建模后的多個(gè)子電路模型；

根據(jù)所述電路模型的電路連接規(guī)則對(duì)所述多個(gè)子電路模型進(jìn)行組合，得到建模后的仿真電路模型。

本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種變壓器模型的控制方法，包括：在初始化的所述仿真電路模型中構(gòu)造系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣；

對(duì)所述系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣的進(jìn)行分解，得到分解的導(dǎo)納矩陣，并將所述分解的導(dǎo)納矩陣存儲(chǔ)在FPGA模塊中；

計(jì)算所述導(dǎo)納矩陣的高、低壓側(cè)電流以及開(kāi)關(guān)信號(hào)，以供所述FPGA模塊進(jìn)行諾頓等效得到與所述導(dǎo)納矩陣對(duì)應(yīng)的DAB解算結(jié)果，得到高、低壓側(cè)電壓；

接收所述FPGA模塊傳送的所述高、低壓側(cè)電壓值，并將所述電壓值賦給所述仿真電路模型，以使所述仿真電路模型更新模型電流；