本发明专利技术公开了一种基于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。本发明专利技术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。设备与电力系统的安全稳定运行。设备与电力系统的安全稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
单相四柱变压器的仿真模型创建方法、系统、介质及设备
[0001]本专利技术涉及变压器模型创建
，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。
技术介绍
[0002]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
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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)。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]本专利技术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。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术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：
[0006]通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变压器模型；
[0007]通过Paramaters窗口添加参数输入界面；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]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：
[0011]在所述Script窗口设置Branch代码段、Transformer代码段、Matrix
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fill 代码段及Dsdyn代码段。
[0012]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：
[0013]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；
[0014]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；
[0015]通过所述Matrix
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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；
[0016]通过所述Dsdyn代码段定义所述单相四柱变压器模型的空载损耗及非线 性电感矩阵与电力系统仿真分析平台的映射关系。
[0017]进一步地，所述Dsdyn代码段的关键内置函数包括E_BRANCH_CFG函 数及TFDATA函数；
[0018]所述E_BRANCH_CFG函数用于获取所述单相四柱变压器模型的空载损 耗；
[0019]所述TFDATA函数，用于获取所述单相四柱变压器模型绕组的非线性电 感矩阵。
[0020]进一步地，所述E_BRANCH_CFG函数为：
[0021]CALL E_BRANCH_CFG($BRloss,$SS,1,0,0,$Rloss,0.0,0.0)；
[0022]其中，$BRloss为空载损耗等效支路，$Rloss为等效电阻。
[0023]进一步地，对所述单相四柱变压器模型进行仿真前，所述方法还包括：
[0024]创建参数计算模型，将获取的试验数据输入所述参数计算模型，得到模 型参数；
[0025]将所述模型参数分别作为空载损耗模型及非线性电感模型的输入，以得 到对应的空载损耗及非线性电感矩阵；
[0026]将所述空载损耗、非线性电感矩阵通过参数输入界面输入至所述单相四 柱变压器的电磁暂态仿真模型。
[0027]进一步地，将获取的试验数据输入参数计算模型，得到模型参数的方法 包括：
[0028]将空载试验的空载电压、空载电流和空载损耗输入参数计算模型，以得 到对应的电阻分段线性化曲线及电感分段线性化曲线；其中，所述电阻分段 线性化曲线为所述空载损耗模型的输入，所述电感分段线性化曲线为所述非 线性电感模型的输入。
[0029]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供了一种数据空间分辨率提 高单相四柱变压器的仿真模型创建系统，所述系统包括：
[0030]模型生成模块，用于通过Graphic窗口生成具有四个端口的单相四柱变 压器模型；
[0031]数据添加模块，用于通过Paramaters窗口添加参数输入界面；
[0032]参数定义模块，用于通过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；
[0033]仿真测试模块，用于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。
[0034]本专利技术的另一个实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读 存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计 算机可读存储介质所在的设备执行如上所述的单相四柱变压器的仿真模型创建 方法。
[0035]本专利技术的另一个实施例还提出一种终端设备，包括处理器、存储器以及存 储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在 执行所述计算机程序时实现如上所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法。
[0036]与现有技术相比，本专利技术实施例提供了一种单相四柱变压器的仿真模型 创建方法，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。相比于现有技术， 本专利技术能够基于试验数据准确模拟单相四本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一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。2.如权利要求1所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法，其特征在于，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
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fill代码段及Dsdyn代码段。3.如权利要求2所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法，其特征在于，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
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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；通过所述Dsdyn代码段定义所述单相四柱变压器模型的空载损耗及非线性电感矩阵与电力系统仿真分析平台的映射关系。4.如权利要求3所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法，其特征在于，所述Dsdyn代码段的关键内置函数包括E_BRANCH_CFG函数及TFDATA函数；所述E_BRANCH_CFG函数用于获取所述单相四柱变压器模型的空载损耗；所述TFDATA函数，用于获取所述单相四柱变压器模型绕组的非线性电感矩阵。5.如权利要求4所述的单相四柱变压器的仿真模型创建方法，其特征在于，所述E_BR...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷园园，赵林杰，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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