CN108957369A - 一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法及装置。本发明中的励磁曲线分配方法在铁芯的饱和段选择多个饱和点,通过测量端口视在饱和电感后迭代计算得到两个励磁支路的磁链和励磁电流,将多个饱和点的磁链和励磁电流进行曲线拟合可以得到两个励磁支路的励磁曲线,与传统简单地将励磁参数平均到π模型的两个励磁支路上的分配方法相比,提高了仿真的精度,解决准确地确定π模型的两个励磁支路在饱和段的励磁曲线的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及变压器参数处理领域,尤其涉及一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法及装置。
背景技术
π模型是模拟单相变压器的经典模型,在变压器差动保护和宽频建模等多个方面得到了广泛应用。
变压器工作在非饱和区时,将励磁参数平均分配到π模型的两个励磁支路上,得到的仿真结果具有较高的精度。但是,一旦变压器铁芯进入深度饱和状态,其相对磁导率逐渐下降直至趋近于1,此时变压器铁芯的磁导率几乎与空气相等。
由于变压器结构尺寸及磁路饱和程度不同,π模型两个励磁支路的磁化曲线不同,进而导致同一变压器各绕组的暂态特性具有显著差异。并且,铁芯的饱和段励磁曲线在π模型两个励磁支路上的分配方式对变压器低频电磁暂态仿真准确度影响显著。确定π模型两个励磁支路的励磁曲线是提高π模型仿真精度的关键。
因此,如何准确地确定π模型的两个励磁支路在饱和段的励磁曲线成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法,解决了准确地确定π模型的两个励磁支路在饱和段的励磁曲线的技术问题。
本发明提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法,包括:
S1:在变压器铁芯的饱和段选取预置数量的不同饱和程度的饱和点,从变压器π模型的第一端口和第二端口分别测量各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;
S2:通过各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感计算各个饱和点第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感;
S3:在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率,计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,并根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
优选地,步骤S3具体包括:
S31:在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率得到第一预置公式,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率得到第二预置公式,根据第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式分别为:
is1(k)+is2(k)=is(k)
其中,Lm1_s(k)为第k个饱和点的第一励磁支路的饱和电感,Lm2_s(k)为第k个饱和点的第二励磁支路的饱和电感,ψs1(k)为第k个饱和点的第一磁链,ψs2(k)为第k个饱和点的第二磁链,ψs1(k-1)为第k-1个饱和点的第一磁链,ψs2(k-1)为第k-1个饱和点的第二磁链,is1(k)为第k个饱和点的第一饱和电流,is2(k)为第k个饱和点的第二饱和电流,is1(k-1)为第k-1个饱和点的第一饱和电流,is2(k-1)为第k-1个饱和点的第二饱和电流,is(k)为第k个饱和点的预置总饱和电流;
S32:根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
优选地,计算第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感的第五预置公式和第六预置公式为:
其中,L1(k)为第k个饱和点的第一端口视在饱和电感,L2(k)为第k个饱和点的第二端口视在饱和电感,Ls为预置的漏感。
优选地,当k为1时,ψs1(0)和ψs2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的磁链,is1(0)和is2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的饱和电流的一半。
本发明提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配装置,包括:
电感测量单元,用于在变压器铁芯的饱和段选取预置数量的不同饱和程度的饱和点,从变压器π模型的第一端口和第二端口分别测量各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;
电感计算单元,用于通过各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感计算各个饱和点第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感;
曲线拟合单元,用于在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率,计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,并根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
优选地,曲线拟合单元具体包括:
斜率子单元,用于在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率得到第一预置公式,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率得到第二预置公式,根据第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式分别为:
is1(k)+is2(k)=is(k)
其中,Lm1_s(k)为第k个饱和点的第一励磁支路的饱和电感,Lm2_s(k)为第k个饱和点的第二励磁支路的饱和电感,ψs1(k)为第k个饱和点的第一磁链,ψs2(k)为第k个饱和点的第二磁链,ψs1(k-1)为第k-1个饱和点的第一磁链,ψs2(k-1)为第k-1个饱和点的第二磁链,is1(k)为第k个饱和点的第一饱和电流,is2(k)为第k个饱和点的第二饱和电流,is1(k-1)为第k-1个饱和点的第一饱和电流,is2(k-1)为第k-1个饱和点的第二饱和电流,is(k)为第k个饱和点的预置总饱和电流;
拟合子单元,用于根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
优选地,计算第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感的第五预置公式和第六预置公式为:
其中,L1(k)为第k个饱和点的第一端口视在饱和电感,L2(k)为第k个饱和点的第二端口视在饱和电感,Ls为预置的漏感。
优选地,当k为1时,ψs1(0)和ψs2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的磁链,is1(0)和is2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的饱和电流的一半。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法,包括:
S1:在变压器铁芯的饱和段选取预置数量的不同饱和程度的饱和点,从变压器π模型的第一端口和第二端口分别测量各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;S2:通过各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感计算各个饱和点第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感;S3:在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率,计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,并根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
本发明中的励磁曲线分配方法在铁芯的饱和段选择多个饱和点,通过测量端口视在饱和电感后迭代计算得到两个励磁支路的磁链和励磁电流,将多个饱和点的磁链和励磁电流进行曲线拟合可以得到两个励磁支路的励磁曲线,与传统简单地将励磁参数平均到π模型的两个励磁支路上的分配方法相比,提高了仿真的精度,解决了准确地确定π模型的两个励磁支路在饱和段的励磁曲线的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的一个实施例的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的另一个实施例的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配装置的一个实施例的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种变压器π模型的电路拓扑图;
图5为本发明实施例提供的一种第一励磁曲线的仿真效果图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法,解决了准确地确定π模型的两个励磁支路在饱和段的励磁曲线的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明实施例提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的一个实施例,包括:
步骤101:在变压器铁芯的饱和段选取预置数量的不同饱和程度的饱和点,从变压器π模型的第一端口和第二端口分别测量各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;
需要说明的是,变压器铁芯从开始饱和到深度饱和的渐变过程中,从变压器π模型的第一端口和第二端口可以测得不同饱和程度下的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;
具体饱和点的数量根据需要进行选择,选择的饱和点越多,则最后得到的励磁曲线越准确。
步骤102:通过各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感计算各个饱和点第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感;
需要说明的是,变压器π模型是一个二端口模型,可通过变压器π模型元件之间的串并联关系由第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感得到第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感。
步骤103:在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率,计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,并根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
需要说明的是,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率进行迭代,计算得到各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流;
以磁链和饱和电流各为一轴进行曲线拟合,即可得到励磁曲线;
本实施例中的励磁曲线分配方法在铁芯的饱和段选择多个饱和点,通过测量端口视在饱和电感后迭代计算得到两个励磁支路的磁链和励磁电流,将多个饱和点的磁链和励磁电流进行曲线拟合可以得到两个励磁支路的励磁曲线,与传统简单地将励磁参数平均到π模型的两个励磁支路上的分配方法相比,提高了仿真的精度,解决了准确地确定π模型的两个励磁支路在饱和段的励磁曲线的技术问题。
以上为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的一个实施例,以下为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的另一个实施例。
请参阅图2、图4和图5,本发明实施例提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的另一个实施例,包括:
步骤201:在变压器铁芯的饱和段选取预置数量的不同饱和程度的饱和点,从变压器π模型的第一端口和第二端口分别测量各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;
需要说明的是,图4展示了变压器π模型,变压器铁芯从开始饱和到深度饱和的渐变过程中,从变压器π模型的第一端口和第二端口可以测得不同饱和程度下的第一端口视在饱和电感L1和第二端口视在饱和电感L2;
图4中Rs1、Rs2'、Rm1、Rm2皆为变压器π模型中的基本参数,为公知常识,在此不再赘述;
具体饱和点的数量根据需要进行选择,选择的饱和点越多,则最后得到的励磁曲线越准确。
步骤202:通过各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感计算各个饱和点第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感;
需要说明的是,变压器π模型是一个二端口模型,该模型中有三个电感:漏感Ls、第一励磁支路的饱和电感Lm1和第二励磁支路的饱和电感Lm2;
L1是从第一端口看进去的视在饱和电感,根据变压器π模型电路,L1是Ls和Lm2串联,再与Lm1并联后的值;
L2是从第二端口看进去的视在饱和电感,根据变压器π模型电路,L2是Ls和Lm1串联,再与Lm2并联后的值;
可通过变压器π模型元件之间的串并联关系由第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感得到第一励磁支路的饱和电感Lm1和第二励磁支路的饱和电感Lm2。
步骤203:在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率得到第一预置公式,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率得到第二预置公式,根据第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式分别为:
is1(k)+is2(k)=is(k)
其中,Lm1_s(k)为第k个饱和点的第一励磁支路的饱和电感,Lm2_s(k)为第k个饱和点的第二励磁支路的饱和电感,ψs1(k)为第k个饱和点的第一磁链,ψs2(k)为第k个饱和点的第二磁链,ψs1(k-1)为第k-1个饱和点的第一磁链,ψs2(k-1)为第k-1个饱和点的第二磁链,is1(k)为第k个饱和点的第一饱和电流,is2(k)为第k个饱和点的第二饱和电流,is1(k-1)为第k-1个饱和点的第一饱和电流,is2(k-1)为第k-1个饱和点的第二饱和电流,is(k)为第k个饱和点的预置总饱和电流;
需要说明的是,在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率得到第一预置公式,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率得到第二预置公式;
第一预置公式和第二预置公式分别为:
其中,Lm1_s(k)为第k个饱和点的第一励磁支路的饱和电感,Lm2_s(k)为第k个饱和点的第二励磁支路的饱和电感,ψs1(k)为第k个饱和点的第一磁链,ψs2(k)为第k个饱和点的第二磁链,ψs1(k-1)为第k-1个饱和点的第一磁链,ψs2(k-1)为第k-1个饱和点的第二磁链,is1(k)为第k个饱和点的第一饱和电流,is2(k)为第k个饱和点的第二饱和电流,is1(k-1)为第k-1个饱和点的第一饱和电流,is2(k-1)为第k-1个饱和点的第二饱和电流;
同时以第一端口为第一侧,设一次侧输入电压为u,π模型两个励磁支路的电流分别为is1和is2,由于变压器的励磁电阻远大于励磁电抗,即Rm>>2πfLm,励磁电阻上的分流可以忽略不计,故有:
一、二次侧励磁支路电压:
漏感上的电压:
且:
u1=u2+us (6)
对式(3)至(5)进行积分,则有:
联立式(7)和式(8)得到第三预置公式,有:
同时,is1和is2的关系有第四预置公式为:
is1(k)+is2(k)=is(k) (10)
其中,is(k)为第k个饱和点的预置总饱和电流,是铁芯在不同饱和程度下变压器的总饱和电流,实际试验时,可以根据变压器额定电流进行预先设定(比如额定电流为1A,is(k)可以依次设定为2A,4A,6A……)。
联立(1)、(2)、(9)和(10)可以解得各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流。
步骤204:根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
需要说明的是,变压器π模型中,描述励磁电感的非线性,采用的是ψ-i曲线,即磁链-励磁电流曲线。将计算得到的多个ψ-i点依次连接,即为励磁曲线,如图5所示;
得到各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流之后,根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
进一步地,计算第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感的第五预置公式和第六预置公式为:
其中,L1(k)为第k个饱和点的第一端口视在饱和电感,L2(k)为第k个饱和点的第二端口视在饱和电感,Ls为预置的漏感。
需要说明的是,L1是从第一端口看进去的视在饱和电感,根据变压器π模型电路,L1是Ls和Lm2串联,再与Lm1并联后的值,则L1在各个饱和点可以表示为:
L2是从第二端口看进去的视在饱和电感,根据变压器π模型电路,L2是Ls和Lm1串联,再与Lm2并联后的值,则L1在各个饱和点可以表示为:
其中,Ls为预置的漏感,可由变压器短路试验得到。
进一步地,当k为1时,ψs1(0)和ψs2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的磁链,is1(0)和is2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的饱和电流的一半。
需要说明的是,式(1)和式(2)中,当k为1时,有ψs1(0)、ψs2(0)、is1(0)和is2(0),ψs1(0)和ψs2(0)为变压器开路试验(0.1pu至1.1pu)得到的励磁曲线的端点的磁链,is1(0)和is2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的饱和电流的一半;
本实施例中的励磁曲线分配方法在铁芯的饱和段选择多个饱和点,通过测量端口视在饱和电感后迭代计算得到两个励磁支路的磁链和励磁电流,将多个饱和点的磁链和励磁电流进行曲线拟合可以得到两个励磁支路的励磁曲线,传统的方法中,饱和段的曲线只有一个点进行模拟,与传统简单地将励磁参数平均到π模型的两个励磁支路上的分配方法相比,本实施例中通过多个点进行仿真提高了仿真的精度,解决了准确地确定π模型的两个励磁支路在饱和段的励磁曲线的技术问题。
以上为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的另一个实施例,以下为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的一个应用例。
本发明实施例提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的一个应用例,包括:
选取了一台额定电压U=13V,额定电流I=1A的单相双绕组试验变压器,已知其三种不同饱和程度下(铁芯从饱和到深度饱和过程)的端口视在饱和电感数据如表1:
表1试验变压器三种不同饱和程度下的端口视在饱和电感
计算试验变压器两个励磁支路的饱和电感,并根据两个励磁支路的饱和电感计算三个不同饱和点的磁链和励磁电流,结果如表2所示:
表2试验变压器三种不同饱和程度下的参数
以上为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法的一个应用例,以下为本发明实施例提供的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配装置的一个实施例。
请参阅图3,本发明实施例提供了一种单相双绕组变压器励磁曲线分配装置的一个实施例,包括:
电感测量单元301,用于在变压器铁芯的饱和段选取预置数量的不同饱和程度的饱和点,从变压器π模型的第一端口和第二端口分别测量各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;
电感计算单元302,用于通过各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感计算各个饱和点第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感;
曲线拟合单元303,用于在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率,计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,并根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
进一步地,曲线拟合单元303具体包括:
斜率子单元3031,用于在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率得到第一预置公式,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率得到第二预置公式,根据第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式分别为:
is1(k)+is2(k)=is(k)
其中,Lm1_s(k)为第k个饱和点的第一励磁支路的饱和电感,Lm2_s(k)为第k个饱和点的第二励磁支路的饱和电感,ψs1(k)为第k个饱和点的第一磁链,ψs2(k)为第k个饱和点的第二磁链,ψs1(k-1)为第k-1个饱和点的第一磁链,ψs2(k-1)为第k-1个饱和点的第二磁链,is1(k)为第k个饱和点的第一饱和电流,is2(k)为第k个饱和点的第二饱和电流,is1(k-1)为第k-1个饱和点的第一饱和电流,is2(k-1)为第k-1个饱和点的第二饱和电流,is(k)为第k个饱和点的预置总饱和电流;;
拟合子单元3032,用于根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
进一步地,计算第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感的第五预置公式和第六预置公式为:
其中,L1(k)为第k个饱和点的第一端口视在饱和电感,L2(k)为第k个饱和点的第二端口视在饱和电感,Ls为预置的漏感。
进一步地,当k为1时,ψs1(0)和ψs2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的磁链,is1(0)和is2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的饱和电流的一半。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法,其特征在于,包括:
S1:在变压器铁芯的饱和段选取预置数量的不同饱和程度的饱和点,从变压器π模型的第一端口和第二端口分别测量各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;
S2:通过各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感计算各个饱和点第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感;
S3:在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率,计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,并根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
2.根据权利要求1所述的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法,其特征在于,步骤S3具体包括:
S31:在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率得到第一预置公式,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率得到第二预置公式,根据第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式分别为:
is1(k)+is2(k)=is(k)
其中,Lm1_s(k)为第k个饱和点的第一励磁支路的饱和电感,Lm2_s(k)为第k个饱和点的第二励磁支路的饱和电感,ψs1(k)为第k个饱和点的第一磁链,ψs2(k)为第k个饱和点的第二磁链,ψs1(k-1)为第k-1个饱和点的第一磁链,ψs2(k-1)为第k-1个饱和点的第二磁链,is1(k)为第k个饱和点的第一饱和电流,is2(k)为第k个饱和点的第二饱和电流,is1(k-1)为第k-1个饱和点的第一饱和电流,is2(k-1)为第k-1个饱和点的第二饱和电流,is(k)为第k个饱和点的预置总饱和电流;
S32:根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
3.根据权利要求2所述的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法,其特征在于,计算第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感的第五预置公式和第六预置公式为:
其中,L1(k)为第k个饱和点的第一端口视在饱和电感,L2(k)为第k个饱和点的第二端口视在饱和电感,Ls为预置的漏感。
4.根据权利要求2所述的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配方法,其特征在于,当k为1时,ψs1(0)和ψs2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的磁链,is1(0)和is2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的饱和电流的一半。
5.一种单相双绕组变压器励磁曲线分配装置,其特征在于,包括:
电感测量单元,用于在变压器铁芯的饱和段选取预置数量的不同饱和程度的饱和点,从变压器π模型的第一端口和第二端口分别测量各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感;
电感计算单元,用于通过各个饱和点的第一端口视在饱和电感和第二端口视在饱和电感计算各个饱和点第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感;
曲线拟合单元,用于在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率,计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,并根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
6.根据权利要求5所述的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配装置,其特征在于,曲线拟合单元具体包括:
斜率子单元,用于在各个饱和点,以第一励磁支路的饱和电感作为第一励磁曲线的斜率得到第一预置公式,以第二励磁支路的饱和电感作为第二励磁曲线的斜率得到第二预置公式,根据第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式计算各个饱和点的第一磁链、第二磁链、第一饱和电流和第二饱和电流,第一预置公式、第二预置公式、第三预置公式和第四预置公式分别为:
is1(k)+is2(k)=is(k)
其中,Lm1_s(k)为第k个饱和点的第一励磁支路的饱和电感,Lm2_s(k)为第k个饱和点的第二励磁支路的饱和电感,ψs1(k)为第k个饱和点的第一磁链,ψs2(k)为第k个饱和点的第二磁链,ψs1(k-1)为第k-1个饱和点的第一磁链,ψs2(k-1)为第k-1个饱和点的第二磁链,is1(k)为第k个饱和点的第一饱和电流,is2(k)为第k个饱和点的第二饱和电流,is1(k-1)为第k-1个饱和点的第一饱和电流,is2(k-1)为第k-1个饱和点的第二饱和电流,is(k)为第k个饱和点的预置总饱和电流;
拟合子单元,用于根据各个饱和点的第一磁链和第一饱和电流拟合第一励磁曲线,根据各个饱和点的第二磁链和第二饱和电流拟合第二励磁曲线。
7.根据权利要求6所述的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配装置,其特征在于,计算第一励磁支路的饱和电感和第二励磁支路的饱和电感的第五预置公式和第六预置公式为:
其中,L1(k)为第k个饱和点的第一端口视在饱和电感,L2(k)为第k个饱和点的第二端口视在饱和电感,Ls为预置的漏感。
8.根据权利要求6所述的一种单相双绕组变压器励磁曲线分配装置,其特征在于,当k为1时,ψs1(0)和ψs2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的磁链,is1(0)和is2(0)为变压器开路试验得到的励磁曲线的端点的饱和电流的一半。
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