联结变压器磁链计算方法、装置、计算机设备、存储介质制造方法及图纸

技术编号:36532304 阅读:12 留言:0更新日期:2023-02-01 16:15
本申请涉及一种联结变压器磁链计算方法、装置、计算机设备、存储介质。所述方法包括:确定联结变压器的理论电压,并根据理论电压构建理论磁链峰值表达式;获取联结变压器的每个桥臂子模块的电压波动,并根据每个桥臂子模块的电压波动确定联结变压器的电压波动;将电压波动替换理论磁链峰值表达式中的理论电压,得到联结变压器的实际磁链峰值表达式;根据实际磁链峰值表达式,得到联结变压器的磁链峰值概率分布。采用本方法能够将联结变压器的每个桥臂子模块的电压波动代入磁链峰值计算,得到包含有电压波动的磁链峰值概率分布,基于磁链峰值概率分布进行联结变压器的工程设计,能够提高变压器磁链设计精度。变压器磁链设计精度。变压器磁链设计精度。

【技术实现步骤摘要】
联结变压器磁链计算方法、装置、计算机设备、存储介质


[0001]本申请涉及微电网
,特别是涉及一种联结变压器磁链计算方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]互联换流器在交直流混合微电网系统中具有重要地位。该换流器的特性将影响混合微网系统的供电质量与稳定性。目前互联换流器的设备参数设计尚未形成统一方法,很多情况下只能参考高压直流输电工程的设计经验。然而基于微电网的供配电网络与输电网络相比主要具有以下两方面的区别:供配电网络需要考虑直接向用户供电的电能质量要求;供配电网络中的互联换流器联结了弱电网。弱电网的高阻抗,高谐波特性对互联换流器的设计带来了更高的要求。
[0003]互联换流器通过联结变压器(换流变压器)与交流电网相连,联结变压器主要实现以下三个功能:实现交流电网与换流器之间的电压匹配;隔离零序电流的通路;滤波与抑制故障电流。由于微电网通常电压等级较低,容量较小,因此微电网互联换流器的联结变压器一般没有采取特殊设计。但实践表明,微网联结变在非正弦、非工频激励的工况下表现出了不同的特征,产生了大量的谐波与非线性的暂态过程,这些特征会极大影响换流器输出电能质量以及系统的稳定运行。在联结变压器的参数设计中,参照直流输电做法一般需确定额定电压,联结组别,短路阻抗等。对于微电网中的联结变压器,除额定参数外,还需研究电力电子化系统与变压器的相互作用,特别是与变压器铁芯磁链相关的一些特殊问题。在交直流混合微电网中,由于换流器出口波形是非正弦以及子模块电压波动存在随机性,都将对变压器励磁磁链产生影响。若按传统方法选择与设计变压器磁密,则变压器容易饱和。
[0004]目前,微电网中的联结变压器设计存在变压器磁链设计不精确,导致变压器容易饱和的问题。

技术实现思路

[0005]基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高变压器磁链设计精度的联结变压器磁链计算方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0006]第一方面,本申请提供了一种联结变压器磁链计算方法。所述方法包括:
[0007]确定联结变压器的理论电压,并根据理论电压构建理论磁链峰值表达式;
[0008]获取联结变压器的每个桥臂子模块的电压波动,并根据每个桥臂子模块的电压波动确定联结变压器的电压波动;
[0009]将电压波动替换理论磁链峰值表达式中的理论电压,得到联结变压器的实际磁链峰值表达式;
[0010]根据实际磁链峰值表达式,得到联结变压器的磁链峰值概率分布。
[0011]在其中一个实施例中,确定联结变压器的理论电压,并根据理论电压构建理论磁链峰值表达式,包括:
[0012]基于联结变压器的出口电压,确定理论电压的正弦波形;
[0013]根据联结变压器的电平数量和正弦波形,获取理论电压的阶梯波形,阶梯波形的纵坐标表示各阶梯波的阶梯电压,正弦波形的横坐标表示各阶梯波的结束时刻;
[0014]根据阶梯波形中正半周的理论电压对时间的积分,确定理论磁链峰值表达式。
[0015]在其中一个实施例中,根据联结变压器的电平数量和正弦波形,获取理论电压的阶梯波形,包括:
[0016]根据最近电平逼近调制原理,由电平数量确定阶梯波形的正半周电压阶梯数;
[0017]根据正半周阶梯数获取理论电压的阶梯波形。
[0018]在其中一个实施例中,根据阶梯波形中正半周的理论电压对时间的积分,确定理论磁链峰值表达式,包括:
[0019]根据正弦波形确定电压幅值;
[0020]根据电压幅值和正半周电压阶梯数,构建正弦调制电压瞬时值方程;
[0021]根据正弦调制电压瞬时值方程和电压幅值,构建阶梯波结束时刻方程;
[0022]根据正弦调制电压瞬时值方程和阶梯波结束时刻方程,计算阶梯波形中正半周的理论电压对时间的积分,确定理论磁链峰值表达式。
[0023]在其中一个实施例中,将电压波动替换理论磁链峰值表达式中的理论电压,得到联结变压器的实际磁链峰值表达式,包括:
[0024]根据每个桥臂子模块的电压波动的高斯分布,确定联结变压器的电压波动的高斯分布;
[0025]将联结变压器的电压波动的高斯分布替换理论磁链峰值表达式中的理论电压,得到实际磁链峰值表达式。
[0026]在其中一个实施例中,根据实际磁链峰值表达式,得到联结变压器的磁链峰值概率分布,包括:
[0027]将实际磁链峰值表达式中的磁链峰值作为离散随机变量;
[0028]根据预先选定的电压波动率,采用离散化算法求解实际磁链峰值表达式中的离散随机变量,得到联结变压器的磁链峰值概率分布。
[0029]在其中一个实施例中,方法还包括:
[0030]根据磁链峰值概率分布,确定目标磁链峰值;
[0031]基于目标磁链峰值进行联结变压器的工程设计。
[0032]第二方面,本申请还提供了一种联结变压器磁链计算装置。所述装置包括:
[0033]构建模块,用于确定联结变压器的理论电压,并根据理论电压构建理论磁链峰值表达式;
[0034]获取模块,用于获取联结变压器的每个桥臂子模块的电压波动,并根据每个桥臂子模块的电压波动确定联结变压器的电压波动;
[0035]代入模块,用于将电压波动替换理论磁链峰值表达式中的理论电压,得到联结变压器的实际磁链峰值表达式;
[0036]计算模块,用于根据实际磁链峰值表达式,得到联结变压器的磁链峰值概率分布。
[0037]第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
[0038]确定联结变压器的理论电压,并根据理论电压构建理论磁链峰值表达式;
[0039]获取联结变压器的每个桥臂子模块的电压波动,并根据每个桥臂子模块的电压波动确定联结变压器的电压波动;
[0040]将电压波动替换理论磁链峰值表达式中的理论电压,得到联结变压器的实际磁链峰值表达式;
[0041]根据实际磁链峰值表达式,得到联结变压器的磁链峰值概率分布。
[0042]第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0043]确定联结变压器的理论电压,并根据理论电压构建理论磁链峰值表达式;
[0044]获取联结变压器的每个桥臂子模块的电压波动,并根据每个桥臂子模块的电压波动确定联结变压器的电压波动;
[0045]将电压波动替换理论磁链峰值表达式中的理论电压,得到联结变压器的实际磁链峰值表达式;
[0046]根据实际磁链峰值表达式,得到联结变压器的磁链峰值概率分布。
[0047]第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联结变压器磁链计算方法,其特征在于,所述方法包括:确定所述联结变压器的理论电压,并根据所述理论电压构建理论磁链峰值表达式;获取所述联结变压器的每个桥臂子模块的电压波动,并根据每个桥臂子模块的电压波动确定所述联结变压器的电压波动;将所述电压波动替换所述理论磁链峰值表达式中的所述理论电压,得到所述联结变压器的实际磁链峰值表达式;根据所述实际磁链峰值表达式,得到所述联结变压器的磁链峰值概率分布。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述联结变压器的理论电压,并根据所述理论电压构建理论磁链峰值表达式,包括:基于所述联结变压器的出口电压,确定理论电压的正弦波形;根据所述联结变压器的电平数量和所述正弦波形,获取所述理论电压的阶梯波形,所述阶梯波形的纵坐标表示各阶梯波的阶梯电压,所述正弦波形的横坐标表示各阶梯波的结束时刻;根据所述阶梯波形中正半周的理论电压对时间的积分,确定所述理论磁链峰值表达式。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述联结变压器的电平数量和所述正弦波形,获取所述理论电压的阶梯波形,包括:根据最近电平逼近调制原理,由所述电平数量确定所述阶梯波形的正半周电压阶梯数;根据所述正半周阶梯数获取所述理论电压的阶梯波形。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述阶梯波形中正半周的理论电压对时间的积分,确定所述理论磁链峰值表达式,包括:根据所述正弦波形确定电压幅值;根据所述电压幅值和所述正半周电压阶梯数,构建正弦调制电压瞬时值方程;根据所述正弦调制电压瞬时值方程和所述电压幅值,构建阶梯波结束时刻方程;根据所述正弦调制电压瞬时值方程和所述阶梯波结束时刻方程,计算所述阶梯波形中正半周的理论电压对时间的积分,确定所述理论磁链峰值表达式。5.根据权利要求1所述的方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘国伟马楠邓浩龚晨黄湛华曾伟东尚龙龙慈海包维瀚
申请(专利权)人:深圳供电局有限公司
类型:发明
国别省市:

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