[发明专利]一种变压器损耗计算方法

权利要求书

1.一种变压器损耗计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：通过变压器投入运行前的空载试验获得实际工频运行状态下变压器B-H曲线；

S2：建立J-A动态模型，利用B-H曲线对J-A动态模型参数进行优化，获得用来仿真实际运行状态下的变压器铁心磁滞回线的J-A动态模型；

S3：建立谐波下变压器绕组模型，计算变压器一次侧阻抗和变压器励磁阻抗；

S4：采集并记录变压器一二次电压、电流数据，根据数据修改变压器绕组模型中一二次电压、电流参数；通过傅里叶分解处理非正弦输入，利用变压器绕组模型获得实时数据下的绕组电流和励磁电流；

S5：通过绕组等效电路中一二次侧阻抗与流过的绕组电流的关系计算变压器绕组损耗，通过J-A模型计算得实时变压器铁心损耗。

2.根据权利要求1所述的变压器损耗计算方法，其特征在于，S2中的J-A动态模型为：

M_an＝M_s(coth(H_e/a)-(a/H_e))

B＝μ_o(H+M)

式中，磁场强度H作为输入，磁感应强度B作为输出，M_s为饱和磁化强度、k为不可逆系数、c为可逆系数、α为表征磁畴间相互作用的参数、a为无磁滞磁化曲线形状的修正参数，ρ为材料的电阻率，单位为Ω·m；d为材料尺寸，单位为m；β为几何因子；其中；w为切片宽度，单位为m；H_o为与畴壁有关的参数G为与尺寸无关的无纲量常数；μ₀为真空磁导率，t为时间，M为磁化强度，单位A/m，δ为表征磁场中钉扎效应阻碍作用的参数，当dH/dt＞0，δ＞0；当dH/dt＜0，δ＜0；M_an为无损磁化强度，单位A/m，H_e为有效磁场强度，单位A/m，H为磁场强度，单位A/m。

3.根据权利要求2所述的变压器损耗计算方法，其特征在于，利用B-H曲线对模型参数进行优化的具体过程为：

采用粒子群优化算法拟合S1获得的硅钢片B-H曲线，获得修正J-A动态模型的5个参数：饱和磁化强度M_s、不可逆系数k、可逆系数c、表征磁畴间相互作用的参数α、无磁滞磁化曲线形状的修正参数a，其余参数以实际变压器情况而设置，获得用来仿真实际运行状态下的变压器铁心磁滞回线的J-A动态模型。

4.根据权利要求1所述的变压器损耗计算方法，其特征在于，S3中变压器绕组模型包括：一次侧电源，一次侧阻抗，励磁阻抗，二次侧电源；

一次侧电源和一次侧阻抗串联连接；串联后的一次侧电源和一次侧阻抗与励磁阻抗、二次侧电源三者并联连接。

5.根据权利要求1所述的变压器损耗计算方法，其特征在于，S3中一次侧阻抗的计算公式为：

其中，h为谐波次数，R为绕组电感，X为绕组电抗。