本发明专利技术涉及一种基于J-A磁滞模型的变压器励磁电流仿真方法，其技术特点是包括以下步骤：使用经典四阶Runge-Kutta方法或者欧拉方法求解J-A磁滞模型，得到B-H曲线；根据得到B-H曲线计算每一个磁通量密度B点所对应的磁场强度H值，从而得到电压与励磁电流的关系，完成了整个仿真过程。本发明专利技术利用Jiles-Atherton磁滞模型，通过Matlab软件进行变压器在不同幅值工频过电压下励磁电流的仿真处理，其充分考虑到变压器铁心的饱和与磁滞效应，能够准确地得到变压器在不同工频过电压水平下的励磁电流波形，其仿真结果更加准确可靠，为运行人员提供参考。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变压器
，具体涉及一种基于J-A磁滞模型的变压器励磁电流 仿真方法。
技术介绍
电力变压器是电力系统中的重要设备，由于电力变压器的铁心具有饱和及磁滞效 应，其B-H曲线不是线性单值关系。虽然一般变压器工作在线性段，但在进行仿真计算时， 有时需要考虑变压器的非线性特性和磁滞的影响，比如工频过电压等，因此，迫切需要一种 有效方法对变压器励磁电流进行仿真处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、快速准确的基于J-A 磁滞模型的变压器励磁电流仿真方法。 本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： -种基于J-A磁滞模型的变压器励磁电流仿真方法，包括以下步骤： 步骤1、使用经典四阶Runge-Kutta方法或者欧拉方法求解J-A磁滞模型，得到 B-H曲线； 步骤2、根据得到B-H曲线计算每一个磁通量密度B点所对应的磁场强度H值，从 而得到电压与励磁电流的关系，完成了整个仿真过程。 而且，所述的J-A磁滞模型为： L(x)为Langevin函数，其具体表达式为： ivV/iMhfn：/口又，11为磁场强度，B为磁感应强度，M为磁化强度，MilT为不可 逆磁化强度，为可逆磁化强度度，e为自然对数底数，Ms为饱和磁化强度，a为表明非滞 后磁化曲线形状的参数，c为可逆磁化系数，k为磁畴对运动阻碍作用的参数，a为磁畴间 的相互作用情况的参数。 而且，所述J-A磁滞模型有如下五个需要确定的参数： Ms:饱和磁化强度； a :表明非滞后磁化曲线形状的参数； c :可逆磁化系数，取值为0到1 ; k :磁畴对运动阻碍作用的参数； a :表征磁畴间的相互作用情况的参数； 以上参数可以通过试验的方法来加以确定。 而且，所述求解J-A磁滞模型的方法包括以下步骤：步骤（1)、输入J-A磁滞模型的五个需要确定的参数：饱和磁化强度Ms、滞后磁化 曲线形状的参数a、可逆磁化系数c、磁畴对运动阻碍作用的参数k、磁畴间的相互作用情况 的参数a ; 步骤（2)、输入计算时间和所加电压； 步骤（3)、设置微分方程初值；步骤（4)、计算非滞后磁化强度Man; 步骤（5)、确定该点斜率； 步骤（6)、计算下一点的值，并判断是否到时间，如果未到时间返回步骤 (4)继续处理，否则结束。 而且，所述步骤2的具体处理步骤包括： 步骤（1)、给出以获得的B-H曲线和磁通量密度B随时间变化的向量；步骤（2)、判断dB/dt是否大于0 ?如果大于0,则执行步骤（3)，否则执行步骤 ⑷； 步骤（3)向上找到与当前的磁通量密度B最接近的B-H曲线上的两个点；在这两 个点上线性差值求得此时对应磁通量密度B的磁场强度H值，跳转步骤（5); 步骤（4)、向下找到与当前的磁通量密度B最接近的B-H曲线上的两个点；在这两 个点上线性差值求得此时对应磁通量密度B的磁场强度H值； 步骤（5)、判断是否到时间，如果未到时间，则转至步骤（2); 步骤（6)、由磁场强度H求得电流对时间的变化情况，处理结束。 本专利技术的优点和积极效果是： 本专利技术利用Jiles-Atherton磁滞模型，通过Matlab软件进行变压器在不同幅值 工频过电压下励磁电流的仿真处理，其充分考虑到变压器铁心的饱和与磁滞效应，能够准 确地得到变压器在不同工频过电压水平下的励磁电流波形，其仿真结果更加准确可靠，为 运行人员提供参考。【附图说明】 图1是本专利技术求解J-A磁滞模型流程图； 图2是本专利技术求解励磁电流流程图。【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术实施例做进一步详述： 一种基于J-A磁滞模型的变压器励磁电流仿真方法，包括以下步骤： 步骤1、使用经典四阶Runge-Kutta方法或者欧拉方法求解Jiles-Atherton磁滞 模型（J-A磁滞模型），得到B-H曲线（磁化曲线）。 本专利技术采用如下Jiles-Atherton磁滞模型： 在式（1)中，L(x)为Langevin函数，它的具体表达式为 上述公式中的Man为非滞后磁化强度，H为磁场强度，B为磁感应强度，M为磁化强 度，M ilT为不可逆磁化强度，M 为可逆磁化强度度，e为自然对数底数，M s为饱和磁化强度， a为表明非滞后磁化曲线形状的参数，c为可逆磁化系数，k为磁畴对运动阻碍作用的参数， a为磁畴间的相互作用情况的参数。 上述Jiles-Atherton磁滞模型有五个需要确定的参数，它们分别是： Ms:饱和磁化强度； a :表明非滞后磁化曲线形状的参数； c :可逆磁化系数，取值为0到1 ; k :磁畴对运动阻碍作用的参数； a :表征磁畴间的相互作用情况的参数。 以上参数可以通过试验的方法来加以确定。 求解Jiles-Atherton磁滞模型（J-A磁滞模型）的具体处理过程如图1所示，包 括以下处理步骤： 步骤（1)、输入J-A磁滞模型的五个需要确定的参数； 步骤（2)、输入计算时间和所加电压；步骤（3)、设置微分方程初值；步骤（4)、计算非滞后磁化强度Man;步骤（5)、确定该点斜率； 步骤（6)、计算下一点的值，并判断是否到时间，如果未到时间返回步骤 (4)继续处理，否则结束。 步骤2、根据得到B-H曲线计算每一个磁通量密度B点所对应的磁场强度H值，从 而得到电压与励磁电流的关系，完成了整个仿真过程。 磁通量密度B随时间的变化情况事先已求得，因为空载变压器在不考虑漏阻抗压 降的情况下： 其中S是铁心截面积，1^是原边西数。 因此，本步骤的具体处理过程，如图2所示，包括以下处理步骤： 步骤（1)、给出以获得的B-H曲线和B随时间变化的向量； 步骤（2)、判断dB/dt是否大于0 ?如果大于0,则执行步骤（3)，否则执行步骤 ⑷； 步骤（3)向上找到与当前的B最接近的B-H曲线上的两个点；在这两个点上线性 差值求得此时对应B的H值，跳转步骤（5) 步骤（4)、向下找到与当前的B最接近的B-H曲线上的两个点；在这两个点上线性 差值求得此时对应B的H值； 步骤（5)、判断是否到时间，如果未到时间，则转至步骤（2); 步骤（6)、由H求得电流对时间的变化情况，处理结束。 本专利技术可以通过Matlab软件，按照图1和图2给出的两个流程图编程设计实现。 需要强调的是，本专利技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本专利技术包 括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本专利技术的技术方案 得出的其他实施方式，同样属于本专利技术保护的范围。【主权项】1. 一种基于J-A磁滞模型的变压器励磁电流仿真方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤1、使用经典四阶Runge-Kutta方法或者欧拉方法求解J-A磁滞模型，得到B-H曲 线； 步骤2、根据得到B-H曲线计算每一个磁通量密度B点所对应的磁场强度H值，从而得 到电压与励磁电流的关系，完成了整个仿真过程。2. 根据权利要求1所述的一种基于J-A磁滞模型的变压器励磁电流仿真方法，其特征 在于：所述的J-A磁滞模型为：L(x)为Langevin函数，其具体表达式为：Man为非滞后磁化强度，H为磁场强度，B为磁感应强度，M为磁化强度，M为不可逆磁 化强度，为可逆磁化强度度，e为自然对数底数，Ms为饱和磁化强度，a为表明非滞后磁 化曲本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于J‑A磁滞模型的变压器励磁电流仿真方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、使用经典四阶Runge‑Kutta方法或者欧拉方法求解J‑A磁滞模型，得到B‑H曲线；步骤2、根据得到B‑H曲线计算每一个磁通量密度B点所对应的磁场强度H值，从而得到电压与励磁电流的关系，完成了整个仿真过程。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，郗晓光，姚瑛，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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