新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法技术

本发明专利技术提供了一种新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法，属于电力系统的运行与控制技术领域。本发明专利技术考虑新能源接入下的潮流倒送，建立基于Jiles

【技术实现步骤摘要】
新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法


[0001]本专利技术涉及电力系统的运行与控制
，尤其涉及一种新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法。

技术介绍

[0002]新能源发电技术目前得到大规模应用，高比例新能源接入配电网是电力系统发展的大势所趋。
[0003]为实现不同电压等级的适配，新能源发电系统多采用变压器形式接入主网或配电网，尤其是以分布式接入为主的配电网，其变压器接入的数量更为庞大，在输配电过程中电网损耗分析过程中，变压器的损耗是一大重要部分。新能源发电系统存在较强的“随机性”与“波动性”，对变压器损耗产生较为深刻影响。以整县光伏的接入为例，局部地区光伏发电会产生不能被当地负荷就地消纳而导致潮流倒送的情况，此时变压器末端电压偏高，铁芯内磁通逼近饱和区，对铁损影响较大。基于此，针对电网中变压器的损耗建模分析是未来新型电力系统发展一亟需解决的关键技术问题。
[0004]目前，许多学者就新能源接入下的配电网进行了潮流及线损的分析研究。郑诗昱，纪建伟，王嵩，等.在分布式电源并网对配电网网损的影响分析[J].中国农机化学报，2016，37(02)：223—226+232.ZHENG Shi
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yu，JI Jian
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wei，Wang Song，et a1.Distributed Power Grid Impact Analysis of the Distribution Network LossEJ'1.Journal of Chinese Agricultural Mechanization，2016，37(02)：223—226+232，以及王浩宇，吕干云，蒋小伟，等.在分布式光伏并网对配电网电压分布及网损影响研究EJ].南京工程学院学报(自然科学版)，2016，14(04)：16—21.WANG Hao
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yu，LYU Gan
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yun，JIANG Xiao—wei，et a1.The Influence of Distributed Photovoltaic Grid Connected Systems on Voltage Distribution And Power Loss in Distribution Systems[J].Journal of Nanjing Institute of Technology(Natural Science Edition)，2016，14(04)：16—21中，通过理论公式推导，指出了传输线路上的线损主要由新能源的接入位置和接入容量决定，并用matlab进行了仿真分析，但缺少对变压器等铁损问题的分析。陈虎，张田，裴辉明，等.在分布式光伏接入对电网电压和网损的影响分析[J].电测与仪表，2015，52(23)：63—69.CHEN Hu，ZHANG Tian，PEI Hui—ming，et a1.Analysis of Distributed Photovoltaic Power Influence on Grid Voltage and Power Losses[J].Electrical Measurement&Instrumentation，2015，52(23)：63—69中，着重指出了分布式电源接入配电网位置改变对全网损耗的影响，但缺乏新能源发电系统出现倒送等工况下对其他关键电力系统设备影响的量化研究。蒋愈勇，雷金勇，董旭柱，等.在基于DIgSILENT的配电网大规模光伏接入影响分析[J].电力系统及其自动化学报，2015，27(7):35
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41中，重点分析了高比例新能源并网对全网电压和线损带来的变化。桑静静，赵庆生，何志方，等在光伏并网对配电网电压及网损的影响[J].可再生能源，2013，31(4):11
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14中，从渗透率入手，给出了该因素对全网线损的影响分析，但是仅分析了传输线路的损耗变化而未涉及潮流改变对铁磁元
件及铁损影响。文献[6
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7]则以负荷的配置方案为前提，以对照形式进行了新能源接入配电网的损耗分析。但是研究仅限于分析线路上的损耗变化，对线损分析不够全面。.现有技术中均缺乏在接入后潮流倒送时，铁损变化的分析。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中缺乏高比例新能源接入下变压器损耗变化问题的研究的问题，本专利技术提出了一种考虑潮流倒送的基于Jiles
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Atherton磁铁磁滞模型(简称JA模型)的动态铁损计算模型，考虑新能源接入下的潮流倒送，建立基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损计算模型。采用基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损模模型进行新能源接入下的铁损分析。充分考虑了潮流倒送时，变压器将从降压变压器变为升压变压器，倒送潮流沿途发生电压抬升，变压器工作点向饱和区移动，产生的励磁电流增大，变压器在受到潮流倒送的影响时，因励磁电流为维持高电压下的磁通密度而产生畸变，导致铁损异常升高等问题，使得计算的新能源接入下的铁损更准确。
[0006]本专利技术提供了一种新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法，包括如下步骤：
[0007]考虑新能源接入下的潮流倒送，建立基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损计算模型；
[0008]采用基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损模模型进行新能源接入下的铁损分析。
[0009]优选地，考虑新能源接入下的潮流倒送，建立基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损计算模型包括：基于Jiles
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Atherton磁滞模型，通过设定Jiles
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Atherton磁滞模型中的各个磁芯参数，拟合非线性变压器的磁化曲线和磁滞回线，作为非线性变压器的磁芯。
[0010]优选地，基于Jiles
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Atherton磁滞模型，通过设定Jiles
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Atherton磁滞模型中的各个磁芯参数，拟合非线性变压器的磁化曲线和磁滞回线包括：
[0011]选择一类变压器，确认其磁芯型号；
[0012]根据所述磁芯型号的磁心等级、有效空气隙长度、饱和磁化强度、形状参数、磁畴壁的挠曲系数、磁畴壁的销连系数、平均磁心有效截面积、平均磁路长度以及叠层系数进行拟合磁芯的参数设定；
[0013]根据设定的拟合磁芯的参数拟合非线性变压器的磁化曲线和磁滞回线。
[0014]优选地，通过Pspice软件内置的模型编辑器的Implementation功能设置拟合磁芯的参数，或参考实际测量得到的所选变压器的磁芯的磁化曲线，通过参数提取法设置拟合磁芯的参数，或采用试错法设置拟合磁芯的参数，利用模型编辑器建立非线性磁芯模型。
[0015]优选地，所述的参数提取法包括如下流程：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法，其特征在于，包括如下步骤：考虑新能源接入下的潮流倒送，建立基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损计算模型；采用基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损模模型进行新能源接入下的铁损分析。2.根据权利要求1所述的新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法，其特征在于，考虑新能源接入下的潮流倒送，建立基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损计算模型包括：基于Jiles
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Atherton磁滞模型，通过设定Jiles
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Atherton磁滞模型中的各个磁芯参数，拟合非线性变压器的磁化曲线和磁滞回线，作为非线性变压器的磁芯。3.根据权利要求2所述的新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法，其特征在于，基于Jiles
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Atherton磁滞模型，通过设定Jiles
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Atherton磁滞模型中的各个磁芯参数，拟合非线性变压器的磁化曲线和磁滞回线包括：选择一类变压器，确认其磁芯型号；根据所述磁芯型号的磁心等级、有效空气隙长度、饱和磁化强度、形状参数、磁畴壁的挠曲系数、磁畴壁的销连系数、平均磁心有效截面积、平均磁路长度以及叠层系数进行拟合磁芯的参数设定；根据设定的拟合磁芯的参数拟合非线性变压器的磁化曲线和磁滞回线。4.根据权利要求1所述的新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法，其特征在于，采用基于Jiles
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Atherton磁滞模型的动态铁损模模型进行新能源接入下的铁损分析包括：基于新能源接入下的潮流倒送导致变压器铁芯饱和的条件，得到非线性变压器的等效电路，通过等效电路进行新能源接入下的铁损分析，等效电路采用下式进行表达：其中，N1为一次侧匝数；N2为二次侧匝数；i1表示一次侧电流；i2表示二次侧电流；令微分磁导率和铁芯磁导率分别为μ
d
和Λ
dm
；微分磁导率和铁芯磁导率表达式定义为：单位为H；单位为H；B为磁感应强度；H为磁场强度；L
eq
为等效电抗；S为线圈等效面积。
5.根据权利要求4所述的新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法，其特征在于，采用基于Jiles
‑
Atherton磁滞模型的动态铁损模模型进行新能源接入下的铁损分析还包括，得到非线性变压器的等效电路后，将非线性变压器的等效电路的方程进行时间上的离散，再进行积分运算，得到励磁电流。6.根据权利要求5所述的新能源接入下的考虑潮流倒送的铁损模型分析方法，其特征在于，得到励磁电流后...

【专利技术属性】
技术研发人员：马喜平，梁琛，董晓阳，李亚昕，甄文喜，杨军亭，康晓华，徐瑞，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司，
类型：发明
国别省市：