本發(fā)明涉及變壓器，尤其涉及一種變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大，電力變壓器的短路故障對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的威脅愈發(fā)嚴(yán)重。在實際運行中，變壓器繞組受短路電動力沖擊所引起的損傷，往往經(jīng)由多次短路沖擊逐漸累積，而這種安全隱患一旦爆發(fā)將會給電網(wǎng)帶來較嚴(yán)重的破壞。因此，進一步揭示電力變壓器抗短路能力，對電力變壓器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和短路耐受能力的提高有著積極的指導(dǎo)作用，也有助于確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行。

2、然而，對于電力變壓器抗短路能力評估的關(guān)鍵為其短路過程的漏磁場計算，準(zhǔn)確且快速的漏磁場計算能夠保證電力變壓器抗短路能力的有效評估。目前，漏磁場分析計算方法包括解析法和有限元方法，但目前的漏磁場分析計算方法難以準(zhǔn)確地獲得漏磁場結(jié)果，也存在計算過程復(fù)雜，求解速度較慢的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法及系統(tǒng)，解決了目前的漏磁場分析計算方法難以準(zhǔn)確地獲得漏磁場結(jié)果，也存在計算過程復(fù)雜，求解速度較慢的技術(shù)問題。

2、有鑒于此，本發(fā)明第一方面提供了一種變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法，包括：

3、根據(jù)變壓器的幾何結(jié)構(gòu)以及電氣參數(shù)進行有限元建模，得到變壓器的有限元模型；

4、將多個不同短路故障工況下的短路電流值作為激勵分別加載至所述變壓器的有限元模型中，得到多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)確定所述變壓器內(nèi)的各線圈的漏磁場強度分布；

6、根據(jù)各線圈的漏磁場強度分布確定各線圈繞組所承受的漏磁場電磁力。

7、優(yōu)選地，所述短路電流值是根據(jù)多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的變壓器容量和阻抗電壓來確定的。

8、優(yōu)選地，所述將多個不同短路故障工況下的短路電流值作為激勵分別加載至所述變壓器的有限元模型中，得到多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)的步驟，包括：

9、將多個不同短路故障工況下的短路電流值作為激勵，并將所述短路電流值加載至所述變壓器的有限元模型內(nèi)的各線圈繞組上，并使各線圈繞組從下層線餅向上層線餅依次施加激勵；

10、通過有限元數(shù)值求解各短路故障工況下的電磁微分方程組，得到多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)。

11、優(yōu)選地，所述根據(jù)多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)確定所述變壓器內(nèi)的各線圈的漏磁場強度分布的步驟，包括：

12、根據(jù)多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)對所述變壓器內(nèi)的各線圈的漏磁場強度分布進行可視化處理，得到所述變壓器內(nèi)的各線圈的漏磁場強度分布云圖。

13、優(yōu)選地，所述根據(jù)各線圈的漏磁場強度分布確定各線圈繞組所承受的漏磁場電磁力的步驟，包括：

14、根據(jù)各線圈的漏磁場強度分布提取所述變壓器內(nèi)各個線圈繞組的線餅中每根導(dǎo)線的軸向漏磁場強度和輻向漏磁場強度；

15、根據(jù)每根導(dǎo)線的軸向漏磁場強度和輻向漏磁場強度確定每根導(dǎo)線的軸向漏磁場電磁力和輻向漏磁場電磁力；

16、根據(jù)各個線圈繞組的每根導(dǎo)線的軸向漏磁場電磁力和輻向漏磁場電磁力進行加和，確定各線圈繞組所承受的漏磁場電磁力。

17、優(yōu)選地，本方法還包括：

18、根據(jù)各線圈繞組所承受的漏磁場電磁力評估所述變壓器的抗短路能力。

19、第二方面，本發(fā)明還提供了一種變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算系統(tǒng)，包括：

20、有限元建模模塊，用于根據(jù)變壓器的幾何結(jié)構(gòu)以及電氣參數(shù)進行有限元建模，得到變壓器的有限元模型；

21、加載模塊，用于將多個不同短路故障工況下的短路電流值作為激勵分別加載至所述變壓器的有限元模型中，得到多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)；

22、漏磁場分布模塊，用于根據(jù)多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)確定所述變壓器內(nèi)的各線圈的漏磁場強度分布；

23、電磁力計算模塊，用于根據(jù)各線圈的漏磁場強度分布確定各線圈繞組所承受的漏磁場電磁力。

24、第三方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲器及處理器，所述存儲器中儲存有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如第一方面所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法的步驟。

25、第四方面，本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法的步驟。

26、第五方面，本發(fā)明還提供了一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括存儲在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)上的計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，其中，當(dāng)所述程序指令被計算機執(zhí)行時，使所述計算機執(zhí)行如第一方面所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法的步驟。

27、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

28、本發(fā)明通過構(gòu)建變壓器的有限元模型，利用變壓器的有限元模型加載多個不同短路故障工況下的短路電流值，并得到變壓器內(nèi)各線圈的漏磁場強度分布，再基于變壓器內(nèi)各線圈的漏磁場強度分布確定各線圈繞組所承受的漏磁場電磁力，提高了漏磁場分析計算的準(zhǔn)確性以及計算效率，從而更精確高效地實現(xiàn)了變壓器抗短路能力評估。

技術(shù)特征：

1.一種變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法，其特征在于，所述短路電流值是根據(jù)多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的變壓器容量和阻抗電壓來確定的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法，其特征在于，所述將多個不同短路故障工況下的短路電流值作為激勵分別加載至所述變壓器的有限元模型中，得到多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)的步驟，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法，其特征在于，所述根據(jù)多個不同短路故障工況分別對應(yīng)的漏磁場強度數(shù)據(jù)確定所述變壓器內(nèi)的各線圈的漏磁場強度分布的步驟，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法，其特征在于，所述根據(jù)各線圈的漏磁場強度分布確定各線圈繞組所承受的漏磁場電磁力的步驟，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法，其特征在于，還包括：

7.一種變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括存儲器及處理器，所述存儲器中儲存有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至6任一項所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法的步驟。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法的步驟。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機程序產(chǎn)品包括存儲在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)上的計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，其中，當(dāng)所述程序指令被計算機執(zhí)行時，使所述計算機執(zhí)行如權(quán)利要求1至6任一項所述的變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種變壓器抗短路能力評估的漏磁場快速計算方法及系統(tǒng)，通過構(gòu)建變壓器的有限元模型，利用變壓器的有限元模型加載多個不同短路故障工況下的短路電流值，并得到變壓器內(nèi)各線圈的漏磁場強度分布，再基于變壓器內(nèi)各線圈的漏磁場強度分布確定各線圈繞組所承受的漏磁場電磁力，提高了漏磁場分析計算的準(zhǔn)確性以及計算效率，從而更精確高效地實現(xiàn)了變壓器抗短路能力評估。

技術(shù)研發(fā)人員：楊家輝,張俊杰,李炳昊,程建偉,李士杰
受保護的技術(shù)使用者：中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17