[發(fā)明專利]一種考慮鐵心非線性的變壓器寬頻混合模型及建立方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010105823.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN111460605A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鳴;司馬文霞;彭代曉;袁濤;孫魄韜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/30;G06F17/16
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.一種考慮鐵心非線性的變壓器寬頻混合模型的建立方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

1)對(duì)所述變壓器一次側(cè)施加激勵(lì)，實(shí)時(shí)獲取變壓器二次側(cè)輸出的電壓數(shù)據(jù)，并分別輸入到高通濾波器和低通濾波器中，得到高頻電壓信號(hào)和低頻電壓信號(hào)。

2)搭建寬頻導(dǎo)納模型和電磁對(duì)偶π模型的等效電路；所述寬頻導(dǎo)納模型用于表征變壓器高頻暫態(tài)特性；所述電磁對(duì)偶π模型用于表征變壓器低頻暫態(tài)特性和/或深度飽和特性；

3)利用變壓器端口S參數(shù)確定寬頻導(dǎo)納模型參數(shù)；利用開路實(shí)驗(yàn)、短路實(shí)驗(yàn)和深度飽和電感測(cè)試確定電磁對(duì)偶π模型等效電路的元件數(shù)據(jù)，從而建立電磁對(duì)偶π模型；

4)將高頻電壓信號(hào)輸入到寬頻導(dǎo)納模型中，得到表征變壓器高頻暫態(tài)特性的輸出數(shù)據(jù)；

5)將低頻電壓信號(hào)輸入到電磁對(duì)偶π模型中，得到表征變壓器低頻暫態(tài)特性的輸出數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種考慮鐵心非線性的變壓器寬頻混合模型的建立方法，其特征在于，所述寬頻導(dǎo)納模型等效電路包括以π型電路連接在一起的寬頻導(dǎo)納Y_A、寬頻導(dǎo)納Y_B和寬頻導(dǎo)納Y_C。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮鐵心非線性的變壓器寬頻混合模型的建立方法，其特征在于，所述電磁對(duì)偶π模型等效電路包括繞組電阻R_s1、繞組電阻R_s2、漏感L_S、非線性一次側(cè)勵(lì)磁電感L_m1、非線性二次側(cè)勵(lì)磁電感L_m2、變壓器一次側(cè)鐵心損耗等效的并聯(lián)電阻R_m1、變壓器二次側(cè)鐵心損耗等效的并聯(lián)電阻R_m2和變壓器；

電磁對(duì)偶π模型的等效電路結(jié)構(gòu)如下：

記變壓器的一次側(cè)為T1，二次側(cè)為T2；變壓器一、二次側(cè)變比為N₁：N₂；N₁、N₂表示繞組匝數(shù)；

變壓器一次側(cè)T1串聯(lián)繞組電阻R_s1；變壓器一次側(cè)T1分別并聯(lián)非線性一次側(cè)勵(lì)磁電感L_m1和變壓器一次側(cè)鐵心損耗等效的并聯(lián)電阻R_m1；

變壓器一次側(cè)T1、漏感L_S和變壓器二次側(cè)T2形成串聯(lián)回路；

變壓器二次側(cè)T2串聯(lián)繞組電阻R_s2；變壓器二次側(cè)T2分別并聯(lián)非線性二次側(cè)勵(lì)磁電感L_m2和變壓器二次側(cè)鐵心損耗等效的并聯(lián)電阻R_m2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮鐵心非線性的變壓器寬頻混合模型的建立方法，其特征在于，高通濾波器為由串聯(lián)電容和并聯(lián)電阻構(gòu)成的一階高通無源濾波器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮鐵心非線性的變壓器寬頻混合模型的建立方法，其特征在于，低通濾波器為由串聯(lián)電阻和并聯(lián)電容構(gòu)成的一階低通無源濾波器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮鐵心非線性的變壓器寬頻混合模型的建立方法，其特征在于，高通濾波器和低通濾波器的前端并聯(lián)有用于補(bǔ)償分流電流的補(bǔ)償支路；所述補(bǔ)償支路為受控電壓源；受控電壓源的一端接地，另一端分別連接高通濾波器和低通濾波器；受控電壓源的輸出電流值為低通濾波器和高通濾波器的分流電流之和。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮鐵心非線性的變壓器寬頻混合模型的建立方法，其特征在于，所述電磁對(duì)偶π模型可逆。