CN113569383B - 单相四柱变压器的仿真模型创建方法、系统、介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于PSCAD/EMTDC的单相四柱变压器仿真建模方法，包括：通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；通过Parameters窗口添加参数输入界面；通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系；将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对。本发明能够基于试验数据准确模拟单相四柱变压器铁心的非线性特性，从而实现单相四柱变压器在直流偏磁和励磁涌流工况下的运行特性及其对电力系统影响的准确仿真研究，支撑设备与电力系统的安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及变压器模型创建技术领域，尤其涉及一种单相四柱变压器的仿真模型创建方法、系统、介质及设备。
背景技术
随着特高压输电的发展，特高压交直流变压器的容量也在逐步增大。我国特高压大容量变压器一般采用单相结构，由三个单相变压器组成三相变压器组。由于单相变压器容量的增大、运输尺寸的限制以及降低磁密的需求，特高压变压器一般采用多柱并联结构，如两主柱两旁柱组成的单相四柱式结构。众所周知的，变压器的仿真建模主要有等效电路模型，电磁场模型以及电路-电磁场耦合建模模型。大型电力系统电磁暂态仿真一般采用PSCAD/EMTDC软件开展，该软件中的变压器模型主要为等效电路模型，包括经典变压器模型和统一磁路等效模型(UMEC模型)。
然而，目前特高压交直流输电使用的是单相四柱(两主柱两旁柱)变压器。而PSCAD内置的模型仅包含单相双柱、三相三柱和三相五柱的UMEC模型，并且空载损耗使用固定电阻模拟，仿真结果与特高压交直流输电使用的单相四柱变压器实际工况存在较大误差。所以有必要在PSCAD中搭建更准确的单相四柱变压器模型。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种单相四柱变压器的仿真模型创建方法、系统、介质及设备，能够基于试验数据准确模拟单相四柱变压器铁心的非线性特性，从而实现单相四柱变压器在直流偏磁和励磁涌流工况下的运行特性及其对电力系统影响的准确仿真研究，支撑设备与电力系统的安全稳定运行。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种单相四柱变压器的仿真模型创建方法，应用于一电磁暂态仿真平台，所述方法包括：
通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；
通过Parameters窗口添加参数输入界面；
通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系；
将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对。
进一步地，通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系之前，所述方法还包括：
在所述Script窗口设置Branch代码段、Transformer代码段、Matrix-fill代码段及Dsdyn代码段。
进一步地，通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及电磁暂态仿真平台与电力系统仿真分析平台的映射方式的方法包括：
通过所述Branch代码段定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式；
通过所述Transformer代码段定义所述单相四柱变压器模型的绕组端子名称及相应阻抗、互阻抗的初始值；
通过所述Matrix-fill代码段补充定义所述单相四柱变压器模型的绕组在电力系统仿真分析平台中的非线性电感矩阵；
通过所述Dsdyn代码段定义所述单相四柱变压器模型的空载损耗及非线性电感矩阵与电力系统仿真分析平台的映射关系。
进一步地，所述Dsdyn代码段的关键内置函数包括E_BRANCH_CFG函数及TFDATA函数；
所述E_BRANCH_CFG函数用于获取所述单相四柱变压器模型的空载损耗；
所述TFDATA函数，用于获取所述单相四柱变压器模型绕组的非线性电感矩阵。
进一步地，所述E_BRANCH_CFG函数为：
CALL E_BRANCH_CFG($BRloss,$SS,1,0,0,$Rloss,0.0,0.0)；
其中，$BRloss为空载损耗等效支路，$Rloss为等效电阻。
进一步地，对所述单相四柱变压器模型进行仿真前，所述方法还包括：
创建参数计算模型，将获取的试验数据输入所述参数计算模型，得到模型参数；
将所述模型参数分别作为空载损耗模型及非线性电感模型的输入，以得到对应的空载损耗及非线性电感矩阵；
将所述空载损耗、非线性电感矩阵通过参数输入界面输入至所述单相四柱变压器的电磁暂态仿真模型。
进一步地，将获取的试验数据输入参数计算模型，得到模型参数的方法包括：
将空载试验的空载电压、空载电流和空载损耗输入参数计算模型，以得到对应的电阻分段线性化曲线及电感分段线性化曲线；其中，所述电阻分段线性化曲线为所述空载损耗模型的输入，所述电感分段线性化曲线为所述非线性电感模型的输入。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种数据空间分辨率提高单相四柱变压器的仿真模型创建系统，所述系统包括：
模型生成模块，用于通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；
数据添加模块，用于通过Parameters窗口添加参数输入界面；
参数定义模块，用于通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系；
仿真测试模块，用于将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对。
本发明的另一个实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如上所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法。
本发明的另一个实施例还提出一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种单相四柱变压器的仿真模型创建方法，通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；通过Parameters窗口添加参数输入界面；通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系；将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对。相比于现有技术，本发明能够基于试验数据准确模拟单相四柱变压器铁心的非线性特性，从而实现单相四柱变压器在直流偏磁和励磁涌流工况下的运行特性及其对电力系统影响的准确仿真研究，支撑设备与电力系统的安全稳定运行。
附图说明
图1为本发明提供的一种单相四柱变压器的仿真模型创建方法的流程图；
图2为单相四柱变压器等效磁路
图3为图1中步骤S13的具体流程图；
图4为单相四柱变压器缩比模型空载测试模型；
图5为单相四柱变压器缩比模型空载测试高压侧电流；
图6为单相四柱变压器缩比模型直流偏磁测试模型；
图7为单相四柱变压器缩比模型直流偏磁测试波形；
图8为单相四柱变压器实际产品模型；
图9为单相四柱变压器实际产品模型空载测试高压侧电流；
为单相四柱变压器高压模型励磁涌流高压侧电流；
图11为单相四柱变压器PSCAD模型代码调试界面
图12为本发明提供的一种具体的单相四柱变压器的仿真模型创建系统的结构框图；
图13是本发明提供的终端设备的结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的服务器执行，且下文均以服务器作为执行主体为例进行说明。
如图1至图11所示，本发明实施例提供一种单相四柱变压器的仿真模型创建方法，应用于一电磁暂态仿真平台，所述方法包括步骤S11至步骤S14：
步骤S11、通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型。
具体的，通过在电磁暂态仿真平台(PSCAD)的Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型，该单相四柱变压器的模型为封装模型。其中，所述单相四柱变压器的PSCAD模型包含4个铁心柱、2个高压绕组及2个低压绕组，且2个高压绕组和2个低压绕组分别并联连接。
进一步地，请参阅图2，为根据PSCAD模型确定的所述单相四柱变压器的等效磁路。图中P1-P4为单相四柱变压器各绕组铁芯柱上对应的磁导，P5-P6为旁柱的磁导，P7为铁轭磁导。由于磁路具有对称性，图中P7为上下铁轭的等效总磁导。P8-P11为各绕组漏磁导，在求解变压器磁路方程时，由于漏磁路磁导只与磁路的材料及几何尺寸相关，因而在变压器正常运行及饱和状态下，其值可看作不变，并可由短路试验计算得到。则单相四柱变压器的油、油箱壁或空气构成的漏磁通P0，亦即P8-P11的数值。
漏磁通的计算模型为：P0＝Xd/(2.0*w*N1*N1)
其中，所述Xd表示短路电抗，N1在数值上与一次侧额定电压UN1相等。
具体的，P1-P7需要根据试验获取的电感分段线性化曲线计算出各分段磁导Pw以及变压器尺寸计算。
Py＝Pw*RSy/RLy；
Pt1＝0.5*Pw*RSt1/RLt1；
Pt2＝Pw*RSt2/RLt2；
Pt＝Pt1*Pt2/(Pt1+Pt2)；
Py为铁轭磁导，Pt2为旁柱磁导，Pt1为旁柱上下轭磁导，Rsy为铁轭与铁心的面积比，RLy为铁轭与铁心的长度比；RSt1为旁轭1与铁心的面积比，RLt1为旁轭1与铁心的长度比；RSt2为旁轭2与铁心的面积比，RLt2为旁轭2与铁心的长度比；则P1-P7分别为：2*Pw。
步骤S12、通过Parameters窗口添加参数输入界面。
如上所述，通过在电磁暂态仿真平台(PSCAD)的Parameters窗添加参数输入界面，该界面能够方便用户设置所述单相四柱变压器的PSCAD模型中各分所需的必要初始数据，简化输入操作。具体的实现方式为通过PSCAD自定义模型中的Table数据类型，通过Fortran代码定义两组二维数组，分别对应电阻分段线性化曲线及电感分段线性化曲线。PSCAD的传统输入数据必须填满才可以进行，本实施例中，不需要填满数据即可进行仿真，适应性更好。如PSCAD要求必须输入10组电压和电流数据，若现场测试得到的数据不足10组就必须推算若干个数据进行补齐，仿真不方便。改进后，填10组，9组，8组均可进行仿真，无法填满的表格中填0即可，比如只有7组数据，则在第8组里面填一组0 0，第9和第10组中填入的默认数据则不再起作用。
步骤S13、通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及电磁暂态仿真平台与电力系统仿真分析平台的映射方式。
具体的，通过Fortran语言在所述Script窗口设置Branch代码段、Transformer代码段、Matrix-fill代码段及Dsdyn代码段。并依次通过所述Branch代码段、Transformer代码段、Matrix-fill代码段及Dsdyn代码段定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及电磁暂态仿真平台与电力系统仿真分析平台的映射方式。
请参阅图3，步骤S13，具体包括如下步骤：
步骤S131，通过所述Branch代码段定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式。
步骤S132，通过所述Transformer代码段定义所述单相四柱变压器模型的绕组端子名称及相应阻抗、互阻抗的初始值。
步骤S133，通过所述Matrix-fill代码段补充定义所述单相四柱变压器模型绕组在电力系统仿真分析平台中的非线性电感矩阵。
步骤S134，通过所述Dsdyn代码段定义所述单相四柱变压器模型的空载损耗及非线性电感矩阵与电力系统仿真分析平台的映射关系。
具体的，在Script窗口Dsdyn段中，设置Begin段，在t＝0.0时刻对输入参数进行初始化，后续将不再执行其内的代码；设置DSDYN段主进程，该进程的关键内置函数包括E_BRANCH_CFG函数及TFDATA函数。
所述E_BRANCH_CFG函数用于获取所述单相四柱变压器的空载损耗。其中，E_BRANCH_CFG函数，必须在DSDYN或者用户subroutine中调用该函数配置支路，在本发明内主要用于设置非线性的动态损耗。如CALL E_BRANCH_CFG($BRloss,$SS,1,0,0,$Rloss,0.0,0.0)；其中，$BRloss为空载损耗等效支路，$Rloss为等效电阻，由空载损耗计算模型实时计算获得。
所述TFDATA函数，用于获取所述单相四柱变压器的电磁暂态仿真模型绕组的非线性电感矩阵。如TFDATA(i,j)中ij表示矩阵的位置，一般一条线路占用矩阵的两行，第一行为电阻，第二行为互感和自感。设定TFDATA只需填满矩阵的上半部分即可，PSCAD会对称自动填满整个矩阵。
可以理解的，由于电路模型已确定，但电路参数需要动态更新，因此需要在Dsdyn中需要在每个时间节点重新计算空载损耗对应的电阻，以及不同励磁电流对应的电感矩阵。更新的时机是在每个时间节点根据采集的电压和励磁电流计算等效电阻和电感矩阵，然后设置电路参数，再进行电网求解，所得的结果会迭代到下一个时间节点作为历史数据进行迭代计算(符合梯形积分算法规则)。
步骤S14、将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对。
具体的，所述电力系统仿真分析平台根据电磁暂态仿真平台中，所述单相四柱变压器模型所映射的空载损耗及非线性电感矩阵调用内置求解器求解，无需额外代码进行计算。同时通过将所述单向四柱变压器模型与PSCAD其他模块通过电气连接仿真，并通过实际试验验证。
具体测试时，如图4所示，建立单相四柱变压器缩比模型空载测试模型，进行单相四柱变压器模型空载测试(160V)。仿真设置：低压侧输入直流电流设置为0，则低压侧开路。仿真步长可设置为1～2us。仿真结果如图5所示，T1为高压侧电流，包含非线性空载损耗。
具体测试时，如图6所示，建立单相四柱变压器缩比模型直流偏磁测试模型，进行单相四柱变压器模型直流偏磁测试(160V)。仿真设置：使用两台单相四柱变压器，高压侧并联，低压侧反向串联，并串入直流电源。低压侧输入直流电流设置为5A。仿真步长可设置为1～2us。仿真结果如图7所示，T1为上变压器的高压侧电流，T2为下变压器的高压侧电流，包含非线性空载损耗。
具体测试时，如图8所示，建立单相四柱变压器实际产品模型，进行单相四柱变压器实际产品模型空载测试(310kV)。仿真设置：仿真步长设置为0.1us，低压侧输入直流电流设置为0，则低压侧开路。仿真结果如图9所示，T1为高压侧电流，包含非线性空载损耗。此外，单相四柱变压器高压模型励磁涌流测试(310kV)的仿真结果如图10，断路器在0.1s时合闸。
本发明所提供的单相四柱变压器PSCAD模型能够准确模拟变压器空载损耗的非线性特性和铁心饱和导致的动态可变的非线性电感特性。此外，有单相四柱变压器PSCAD模型需要的输入参数可以仅通过空载试验、短路试验和铭牌参数获取，易于工程人员使用。与PSCAD UMEC已有的单相双柱、三相三柱和三相五柱模型不同之处在于，单相四柱变压器等效电路的关联矩阵不同，且Uss＝diag(UN1,UN2,UN1,UN2)为绕组额定电压构成的矩阵。
进一步地，本代码开发环境为Visual studio 2019,Intel fortran XE 2020。可运行最低环境为Visual studio 2010及相应的Intel Fortran编译器。原则上支持F90的Fortran编译器均可使用本代码。通过进入PSCAD仿真文件所在目录，找到.ifxx后缀的文件夹，其中Xx为fortran版本如15、19等，进入后选择仿真编译好的exe文件，填入记录下以PSCAD版本号如-v5开始的提示，即可进入代码调试。运行后就可以发现程序停在代码的断点处。如图11所示，Transformer中数值都显示在局部变量窗口。退出运行时，先停止Visualstudio中的程序，再停止PSCAD中的仿真即可。
进一步地，对所述单相四柱变压器模型进行仿真前，所述方法还包括：创建参数计算模型，将空载试验的空载电压、空载电流和空载损耗输入所述参数计算模型，以得到对应的模型参数电阻分段线性化曲线及电感分段线性化曲线；其中，所述电阻分段线性化曲线为所述空载损耗模型的输入，所述电感分段线性化曲线为所述非线性电感模型的输入。将所述模型参数分别作为空载损耗模型及非线性电感模型的输入，以得到对应的空载损耗及非线性电感矩阵；将所述空载损耗、非线性电感矩阵通过参数输入界面输入至所述单相四柱变压器的电磁暂态仿真模型。所述参数计算模型为：
其中，j＝1,2,…,k，Pk为表1中的空载损耗；uk为每个空载电压对应的电压峰值；随着相角的增加和电压的减小，分别对应着电压-电阻电流曲线中第k+1点到第1点的相角。
具体的，所述空载损耗模型根据所述单相四柱变压器的PSCAD模型的施加电压计算非线性等效电阻。所述非线性电感模型根据所述单相四柱变压器的PSCAD模型通过的电流计算变压器各铁心磁路的等效磁阻，并转换为相应绕组的自感和互感。
可以理解的，本发明根据现场试验获取数据，通过模型参数计算模型获取分段线性曲线；PSCAD模型主要完成参数输入、代码编辑和结果输出；PSCAD代码段内实现所述空载损耗模型和电感矩阵模型对应的空载损耗及非线性电感矩阵计算。最后每个步长将更新的非线性电感矩阵和空载损耗等效电阻嵌入PSCAD电网络模型中仿真，直到仿真时间达到设定值，如仿真设备运行的时长为5s，则设置最小时间节点为1us，则仿真时按照1us的时间步长依次递增，同时输出相对时间变化的电压或电流等物理量(时域波形)。通过将仿真得到的时域波形与现场实测数据进行比对验证。
本发明实施例所提供的一种单相四柱变压器的仿真模型创建方法，通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；通过Parameters窗口添加参数输入界面；通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及电磁暂态仿真平台与电力系统仿真分析平台的映射方式；将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对。相比于现有技术，本发明能够基于试验数据准确模拟单相四柱变压器铁心的非线性特性，从而实现单相四柱变压器在直流偏磁和励磁涌流工况下的运行特性及其对电力系统影响的准确仿真研究，支撑设备与电力系统的安全稳定运行。
应该理解的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
如图12所示，是本发明提供的一种单相四柱变压器的仿真模型创建系统，所述系统包括：
模型生成模块21，用于通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型。
数据添加模块22，用于通过Parameters窗口添加参数输入界面。
参数定义模块23，用于通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及电磁暂态仿真平台与电力系统仿真分析平台的映射方式。
具体的，在所述Script窗口设置Branch代码段、Transformer代码段、Matrix-fill代码段及Dsdyn代码段。
通过所述Branch代码段定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式；
通过所述Transformer代码段补充定义所述单相四柱变压器模型的绕组端子名称及相应阻抗、互阻抗的初始值；
通过所述Matrix-fill代码段定义所述单相四柱变压器模型的绕组在电力系统仿真分析平台中的非线性电感矩阵；
通过所述Dsdyn代码段定义将所述单相四柱变压器模型的空载损耗及非线性电感矩阵与电力系统仿真分析平台的映射关系。
进一步地，所述Dsdyn代码段的关键内置函数包括E_BRANCH_CFG函数及TFDATA函数。
所述E_BRANCH_CFG函数用于获取所述单相四柱变压器模型的空载损耗；所述E_BRANCH_CFG函数为：
CALL E_BRANCH_CFG($BRloss,$SS,1,0,0,$Rloss,0.0,0.0)；
其中，$BRloss为空载损耗等效支路，$Rloss为等效电阻。
所述TFDATA函数，用于获取所述单相四柱变压器模型绕组的非线性电感矩阵。
仿真测试模块24，用于将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对。
进一步地，所述仿真测试模块24还用于，对所述单相四柱变压器模型进行仿真前，创建参数计算模型，将空载试验的空载电压、空载电流和空载损耗输入所述参数计算模型，以得到对应的模型参数电阻分段线性化曲线及电感分段线性化曲线；其中，所述电阻分段线性化曲线为所述空载损耗模型的输入，所述电感分段线性化曲线为所述非线性电感模型的输入；
将所述模型参数分别作为空载损耗模型及非线性电感模型的输入，以得到对应的空载损耗及非线性电感矩阵；
将所述空载损耗非线性电感矩阵通过参数输入界面输入至所述单相四柱变压器的电磁暂态仿真模型。
将空载试验的空载电压、空载电流和空载损耗输入参数计算模型，以得到对应的电阻分段线性化曲线及电感分段线性化曲线；其中，所述电阻分段线性化曲线为所述空载损耗模型的输入，所述电感分段线性化曲线为所述非线性电感模型的输入。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种单相四柱变压器的仿真模型创建系统，通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；通过Parameters窗口添加参数输入界面；通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系；将通过所述电力系统仿真分析平台对所述单相四柱变压器的仿真结果与实测结果进行比对。相比于现有技术，本发明能够基于试验数据准确模拟单相四柱变压器铁心的非线性特性，从而实现单相四柱变压器在直流偏磁和励磁涌流工况下的运行特性及其对电力系统影响的准确仿真研究，支撑设备与电力系统的安全稳定运行。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如上所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法。
本发明实施例还提供了一种终端设备，参见图13所示，是本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构框图，所述终端设备包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10在执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法。
优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、······)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器20中，并由所述处理器10执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
所述处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器10也可以是任何常规的处理器，所述处理器10是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。
所述存储器20主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器20可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡和闪存卡(Flash Card)等，或所述存储器20也可以是其他易失性固态存储器件。
需要说明的是，上述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图13结构框图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种单相四柱变压器的仿真模型创建方法，应用于一电磁暂态仿真平台，所述方法包括：
通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；
通过Parameters窗口添加参数输入界面；
通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系；
将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对；
其中，在通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系的方法之前还包括：
在所述Script窗口设置Branch代码段、Transformer代码段、Matrix-fill代码段及Dsdyn代码段；
其中，通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系的方法包括：
通过所述Branch代码段定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式；
通过所述Transformer代码段定义所述单相四柱变压器模型的绕组端子名称及相应阻抗、互阻抗的初始值；
通过所述Matrix-fill代码段补充定义所述单相四柱变压器模型的绕组在电力系统仿真分析平台中的非线性电感矩阵；
通过所述Dsdyn代码段定义所述单相四柱变压器模型的空载损耗及非线性电感矩阵与电力系统仿真分析平台的映射关系；其中，所述Dsdyn代码段的关键内置函数包括E_BRANCH_CFG函数，用于获取所述单相四柱变压器模型的空载损耗。
2.如权利要求1所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法，其特征在于，所述Dsdyn代码段的关键内置函数还包括TFDATA函数；所述TFDATA函数用于获取所述单相四柱变压器模型绕组的非线性电感矩阵。
3.如权利要求1所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法，其特征在于，所述E_BRANCH_CFG函数为：
CALL E_BRANCH_CFG($BRloss,$SS,1,0,0,$Rloss,0.0,0.0)；
其中，$BRloss为空载损耗等效支路，$Rloss为等效电阻。
4.如权利要求1所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法，其特征在于，对所述单相四柱变压器模型进行仿真前，所述方法还包括：
创建参数计算模型，将获取的试验数据输入所述参数计算模型，得到模型参数；
将所述模型参数分别作为空载损耗模型及非线性电感模型的输入，以得到对应的空载损耗及非线性电感矩阵；
将所述空载损耗、非线性电感矩阵通过参数输入界面输入至所述单相四柱变压器的电磁暂态仿真模型。
5.如权利要求4所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法，其特征在于，将获取的试验数据输入参数计算模型，得到模型参数的方法包括：
将空载试验的电阻分段线性化曲线空载电压、空载电流和空载损耗输入参数计算模型，以得到对应的及电感分段线性化曲线；其中，所述电阻分段线性化曲线为所述空载损耗模型的输入，所述电感分段线性化曲线为所述非线性电感模型的输入。
6.一种单相四柱变压器的仿真模型创建系统，所述系统包括：
模型生成模块，用于通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；
数据添加模块，用于通过Parameters窗口添加参数输入界面；
参数定义模块，用于通过Script窗口定义所述单相四柱变压器模型的内部电路连接方式、绕组连接方式、非线性电感矩阵的连接方式及与电力系统仿真分析平台的映射关系；
仿真测试模块，用于将所述单相四柱变压器模型应用在电力系统仿真分析平台中的仿真结果与实测结果进行比对。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1至5中任一项所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法。
8.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法。
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