[发明专利]单相四柱变压器的仿真模型创建方法、系统、介质及设备

说明书

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Paramaters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。

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Paramaters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；