[發(fā)明專利]直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法及裝置

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• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112035967A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊家輝;袁耀;鮑連偉;黎文浩;張巍;趙林杰;喇元
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06T17/20;G06F113/04
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法，其特征在于，包括：

獲取變壓器的結(jié)構(gòu)信息；其中，所述變壓器的結(jié)構(gòu)信息包括磁屏蔽結(jié)構(gòu)、鐵芯、磁分路和勵磁線圈的位置及連接關(guān)系；

根據(jù)所述變壓器的結(jié)構(gòu)信息，構(gòu)建變壓器幾何模型；

模擬直流偏磁工況下的勵磁電壓數(shù)據(jù)；

基于所述勵磁電壓數(shù)據(jù)對所述變壓器幾何模型進(jìn)行仿真分析，獲得勵磁電流波形數(shù)據(jù)和變壓器內(nèi)部的磁場分布特性。

2.如權(quán)利要求1所述的直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法，其特征在于，在所述基于所述勵磁電壓數(shù)據(jù)對所述變壓器幾何模型進(jìn)行仿真分析，獲得勵磁電流波形數(shù)據(jù)和變壓器內(nèi)部的磁場分布特性之前，包括：

設(shè)置所述變壓器幾何模型中各部件的材料參數(shù)；

根據(jù)預(yù)設(shè)的變壓器油箱外形尺寸，確定所述變壓器幾何模型的邊界條件。

3.如權(quán)利要求2所述的直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法，其特征在于，所述模擬直流偏磁工況下的勵磁電壓數(shù)據(jù)，包括：

以預(yù)設(shè)的直流偏置電壓模擬直流偏磁工況下的第一勵磁電壓數(shù)據(jù)；

以疊加所述直流偏置電壓的正弦電壓模擬直流偏磁工況下的第二勵磁電壓數(shù)據(jù)。

4.如權(quán)利要求3所述的直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法，其特征在于，在所述基于所述勵磁電壓數(shù)據(jù)對所述變壓器幾何模型進(jìn)行仿真分析，獲得勵磁電流波形數(shù)據(jù)和變壓器內(nèi)部的磁場分布特性之前，還包括：

對所述變壓器幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到變壓器網(wǎng)格模型；

判斷所述變壓器網(wǎng)格模型中各部件的網(wǎng)格尺寸是否滿足仿真求解范圍中預(yù)設(shè)的精度要求條件，并判斷所述網(wǎng)格尺寸是否達(dá)到預(yù)設(shè)的最大網(wǎng)格尺寸限值；

當(dāng)所述網(wǎng)格尺寸未滿足所述精度要求條件，且未達(dá)到所述最大網(wǎng)格尺寸限值時，則細(xì)化所述網(wǎng)格尺寸，直至所述網(wǎng)格尺寸滿足所述精度要求條件或達(dá)到所述最大網(wǎng)格尺寸限值。

5.如權(quán)利要求4所述的直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法，其特征在于，所述基于所述勵磁電壓數(shù)據(jù)對所述變壓器幾何模型進(jìn)行仿真分析，獲得勵磁電流波形數(shù)據(jù)和變壓器內(nèi)部的磁場分布特性，包括：

分別設(shè)置第一仿真階段和第二仿真階段的求解參數(shù)；其中，所述求解參數(shù)包括求解時長和仿真步長；

當(dāng)處于所述第一仿真階段時，基于所述邊界條件、所述第一勵磁電壓數(shù)據(jù)和所述第一仿真階段的求解參數(shù)對所述變壓器網(wǎng)格模型進(jìn)行仿真求解，并在達(dá)到所述第一仿真階段的求解時長后，檢測當(dāng)前直流電流是否達(dá)到預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)閾值；

當(dāng)所述當(dāng)前直流電流達(dá)到所述穩(wěn)態(tài)閾值時，則進(jìn)入所述第二仿真階段，以所述邊界條件、所述第二勵磁電壓數(shù)據(jù)和所述第二仿真階段的求解參數(shù)對所述變壓器網(wǎng)格模型進(jìn)行仿真求解，并在達(dá)到所述第二仿真階段的求解時長時，獲得勵磁電流波形數(shù)據(jù)和變壓器內(nèi)部的磁場分布特性。

6.如權(quán)利要求5所述的直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法，其特征在于，所述檢測當(dāng)前直流電流是否達(dá)到預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)閾值，還包括：

當(dāng)所述當(dāng)前直流電流未達(dá)到所述穩(wěn)態(tài)閾值時，則延長所述第一仿真階段的求解時長，直至當(dāng)前直流電流達(dá)到所述穩(wěn)態(tài)閾值。

7.一種直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真裝置，其特征在于，包括：

結(jié)構(gòu)信息獲取模塊，用于獲取變壓器的結(jié)構(gòu)信息；其中，所述變壓器的結(jié)構(gòu)信息包括磁屏蔽結(jié)構(gòu)、鐵芯、磁分路和勵磁線圈的位置及連接關(guān)系；

模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述變壓器的結(jié)構(gòu)信息，構(gòu)建變壓器幾何模型；

勵磁電壓模擬模塊，用于模擬直流偏磁工況下的勵磁電壓數(shù)據(jù)；

仿真模塊，用于基于所述勵磁電壓數(shù)據(jù)對所述變壓器幾何模型進(jìn)行仿真分析，獲得勵磁電流波形數(shù)據(jù)和變壓器內(nèi)部的磁場分布特性。

8.一種直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真設(shè)備，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的直流偏磁工況下變壓器空載勵磁電流的仿真方法。