[發(fā)明專利]一種直流變壓器的仿真測(cè)試方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210655608.2
• 申請(qǐng)日: 2022-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114896925A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建福;唐捷;楊銳雄;陳勇;曹安瑛;裴星宇;李建標(biāo);薛健斌;譚湛;程旭;吳宏遠(yuǎn);凌華保;黃志新;鄒國(guó)惠;顧延勛;曹健;楊雙飛;韋甜柳;龔文明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局
• 主分類號(hào): G06F30/331
• 分類號(hào): G06F30/331;G06F17/16;G06F17/11
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 彭東威

本發(fā)明公開(kāi)了一種直流變壓器的仿真測(cè)試方法及裝置，涉及變壓器仿真技術(shù)領(lǐng)域，其方法包括：對(duì)目標(biāo)直流變壓器模型中的所有元件進(jìn)行差分計(jì)算，得到元件對(duì)應(yīng)的預(yù)分解矩陣；根據(jù)目標(biāo)直流變壓器模型的電路參數(shù)，計(jì)算仿真歷史電流源；從仿真歷史電流源中獲取單個(gè)直流變壓器的高低壓側(cè)電流，通過(guò)開(kāi)關(guān)信號(hào)觸發(fā)諾頓等效電路，結(jié)合預(yù)分解矩陣得到目標(biāo)直流變壓器模型中所有仿真高低壓側(cè)電流；基于目標(biāo)直流變壓器模型中所有仿真高低壓側(cè)電流和目標(biāo)直流變壓器模型的電路參數(shù)，結(jié)合系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓方程，求解得到各支路節(jié)點(diǎn)電壓。解決目前存在的直流變壓器仿真方法在直流變壓器數(shù)量較多的情況下，需要處理大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備成本大幅增加的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器仿真技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一直流變壓器的仿真測(cè)試方法及裝置。

背景技術(shù)

目前，隨著大中城市城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速，電力負(fù)荷需求快速增長(zhǎng)，在輸電走廊日益“擁堵”的城市，終端用戶負(fù)荷直流化趨勢(shì)明顯，用戶側(cè)分布式電源和柔性負(fù)荷“即插即用”的需求與日俱增，對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性要求越發(fā)嚴(yán)苛。在柔性直流輸電技術(shù)已趨成熟的背景下，柔性直流配電網(wǎng)扮演者越來(lái)越重要的作用。變壓器作為電力系統(tǒng)中的核心設(shè)備，通過(guò)電磁感應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)電能的隔離以及電壓的變換，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于發(fā)、輸、配用各個(gè)環(huán)節(jié)。

在配電系統(tǒng)中，交流變壓器廣泛應(yīng)用于城市配電系統(tǒng)。但是，隨著能源結(jié)構(gòu)的升級(jí)，傳統(tǒng)配電系統(tǒng)中的負(fù)荷發(fā)生了巨大的改變。可再生能源、儲(chǔ)能以及新型負(fù)荷在配網(wǎng)系統(tǒng)中的比例越來(lái)越大，這些大規(guī)模接入配網(wǎng)系統(tǒng)的元素往往呈現(xiàn)出直流的特性，傳統(tǒng)基于交流電能變換的變壓器在規(guī)模化接入直流元素的背景下遇到了越來(lái)越多的問(wèn)題，這包括交流并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、高效性以及可靠性。另外一方面，隨著柔性直流輸電和直流斷路器等設(shè)備的成熟，中壓直流的配電系統(tǒng)已經(jīng)成為了可能。因此，從應(yīng)用端出發(fā)，需要構(gòu)建直流形式的變壓器系統(tǒng)，滿足中壓直流配電系統(tǒng)和低壓直流電網(wǎng)的連接，該低壓直流電網(wǎng)依據(jù)不同元素的需求，能夠適配多個(gè)電壓等級(jí)。因此，多電壓等級(jí)直流變壓器便成為柔性直流配電網(wǎng)關(guān)鍵核心設(shè)備。

在精細(xì)化直流變壓器仿真建模中，需要對(duì)直流變壓器中的每個(gè)DAB進(jìn)行單獨(dú)的建模，且要帶實(shí)際控制裝置進(jìn)行，即利用實(shí)際控制保護(hù)拼柜進(jìn)行設(shè)備功能和性能試驗(yàn)驗(yàn)證。對(duì)于DAB數(shù)量較多的場(chǎng)合，這一仿真方法需要計(jì)算和處理的數(shù)據(jù)較大，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備成本大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種直流變壓器的仿真測(cè)試方法及裝置，解決目前存在的直流變壓器仿真方法在直流變壓器數(shù)量較多的情況下，需要處理大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備成本大幅增加的技術(shù)問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種直流變壓器的仿真測(cè)試方法，包括：

響應(yīng)于測(cè)試請(qǐng)求，從所述測(cè)試請(qǐng)求中獲取目標(biāo)直流變壓器模型；

對(duì)所述目標(biāo)直流變壓器模型中的所有元件進(jìn)行差分計(jì)算，得到所述元件對(duì)應(yīng)的預(yù)分解矩陣；

通過(guò)電磁暫態(tài)仿真節(jié)點(diǎn)電壓算法，計(jì)算得到所述目標(biāo)直流變壓器模型中單個(gè)直流變壓器的諾頓等效電路；

根據(jù)所述目標(biāo)直流變壓器模型的電路參數(shù)，計(jì)算仿真歷史電流源；

從所述仿真歷史電流源中獲取單個(gè)直流變壓器的高低壓側(cè)電流，通過(guò)開(kāi)關(guān)信號(hào)觸發(fā)所述諾頓等效電路，結(jié)合所述預(yù)分解矩陣得到所述目標(biāo)直流變壓器模型中所有仿真高低壓側(cè)電流；

基于所述目標(biāo)直流變壓器模型中所有仿真高低壓側(cè)電流和所述目標(biāo)直流變壓器模型的電路參數(shù)，結(jié)合系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓方程，求解得到各支路節(jié)點(diǎn)電壓；

判斷仿真是否結(jié)束，若否，則根據(jù)新的測(cè)試指令執(zhí)行仿真測(cè)試，直至仿真結(jié)束。

可選地，對(duì)所述目標(biāo)直流變壓器模型中的所有元件進(jìn)行差分計(jì)算，得到所述元件對(duì)應(yīng)的預(yù)分解矩陣之前，還包括：

初始化仿真控制過(guò)程對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)。