本申请提供了一种变压器阻抗分析方法、装置、设备及可读存储介质，本申请可以通过获取待计算阻抗的变压器各部件的参数来构建所述变压器物理模型及所述变压器在负载工况下的外电路计算模型，由此可以获得所述变压器在负载工况下因漏抗所能储存的能量；并可以基于所述能量，计算对应额定电流下所述变压器的短路漏抗；从而确定所述变压器的阻抗。相比于利用经验公式来计算所述变压器的阻抗，本申请可以应用于不同结构的变压器的阻抗计算，并且计算结果更加准确。可以为变压器设计阻抗提供有效的参考。的参考。的参考。
【技术实现步骤摘要】
一种变压器阻抗分析方法、装置、设备及可读存储介质
[0001]本申请涉及变压器阻抗计算
，尤其涉及一种变压器阻抗分析方法、装置、设备及可读存储介质。
技术介绍
[0002]变压器是电网中单体价值较高的一种电力设备，变压器是一种基于电磁感应原理实现能量传输的电力设备。变压器的阻抗通常是基于能量传输系统对变压器的要求下提出的参数要求。变压器阻抗是涉及到变压器成本、效率和运行的重要经济指标和对变压器进行状态诊断的主要参数依据之一。
[0003]例如，当变压器正常运行时，需要保证变压器的阻抗电压小一些，因为变压器的阻抗电压过大会使得变压器产生过大的电压降；当变压器发生短路时，需要保证变压器的阻抗电压大一些，较大的阻抗电压可以限制短路电流，否则变压器将经受不住短路电流的冲击而发生故障；当变压器需要并联运行时，并联变压器的阻抗偏差应严格控制，避免因变压器的阻抗偏差导致并联变压器之间容量分配的不平衡。因此，在制造变压器时，需要根据变压器的运行需求来设计变压器的阻抗电压，并严格控制变压器的阻抗偏差范围。由此，需要计算变压器的阻抗。目前，确定变压器的阻抗主要是依靠简化的经验公式来计算。但随着变压器结构的多样化，采用经验公式来计算变压器的阻抗偏差较大，不能满足当前电网对变压器阻抗的偏差要求。
[0004]因此，如何计算变压器的阻抗是人们一直关注的问题。
技术实现思路
[0005]本申请旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本申请提供了一种变压器阻抗分析方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中计算变压器阻抗误差大的技术缺陷。
[0006]一种变压器阻抗分析方法，包括：
[0007]获取待计算阻抗的变压器各部件的参数；
[0008]基于所述变压器各部件的参数，构建所述变压器物理模型；
[0009]确定所述变压器物理模型的节点数及单元数；
[0010]设置所述变压器物理模型的阻抗边界条件；
[0011]基于所述变压器物理模型的节点数及单元数、阻抗边界条件，构建变压器负载工况下的外电路计算模型；
[0012]利用所述外电路计算模型确定变压器在负载工况下因漏抗所能储存的能量；
[0013]基于所述能量，确定所述变压器的阻抗。
[0014]优选地，所述确定所述变压器物理模型的节点数及单元数，包括：
[0015]基于所述变压器物理模型设置所述变压器各部件的网格剖分尺寸；
[0016]基于所述变压器各部件的网格剖分尺寸对所述变压器物理模型进行剖分，得到所
述变压器物理模型的节点数及单元数。
[0017]优选地，所述变压器各部件的参数，包括：
[0018]所述变压器线圈的几何模型尺寸、所述变压器铁心的几何模型尺寸、所述变压器油箱的几何模型尺寸，所述变压器绕组的电气匝数，所述变压器的绕组导体参数，所述变压器的导磁材料的磁导率；
[0019]其中，所述变压器线圈的几何模型尺寸包括所述变压器各个线圈的内径、外径、高度、各个线圈套装的顺序、各个线圈安装在所述变压器铁心中的实际位置信息；
[0020]所述变压器的绕组导体的参数包括变压器的绕组导体并联数、各个绕组导体的截面积、绕组导体材料电阻率；
[0021]所述变压器的导磁材料的磁导率包括变压器铁芯、磁屏蔽、油箱、夹件、拉板材料的磁导率。
[0022]优选地，所述基于所述变压器各部件的参数，构建所述变压器物理模型，包括：
[0023]基于所述变压器的绕组导体参数、所述变压器的导磁材料的磁导率、所述变压器铁心的几何模型尺寸及所述变压器油箱的几何模型尺寸，构建所述变压器物理模型。
[0024]优选地，所述基于所述变压器的绕组导体参数、所述变压器的导磁材料的磁导率、所述变压器铁心的几何模型尺寸及所述变压器油箱的几何模型尺寸，构建所述变压器物理模型，包括：
[0025]基于所述变压器铁心的几何模型尺寸，构建所述变压器物理模型中的变压器的铁心三维图形；
[0026]基于所述变压器各个线圈的几何模型尺寸，构建所述变压器物理模型中的变压器绕组模型，并对所述变压器绕组模型的各个绕组的电气匝数赋值；
[0027]基于所述变压器油箱的几何模型尺寸，在所述变压器物理模型中的变压器油箱侧面和顶面绘制预设距离的矩形空气包，其中，所述矩形空气包的尺寸大于所述变压器油箱的几何模型尺寸。
[0028]优选地，所述设置变压器物理模型的阻抗边界条件，包括：
[0029]以所述变压器油箱的几何模型尺寸设置所述变压器物理模型的阻抗边界条件。
[0030]优选地，所述基于所述能量，确定所述变压器的阻抗，包括：
[0031]基于所述能量，计算所述变压器在额定电流时的电抗；
[0032]基于所述电抗，计算所述变压器在额定电流时的短路漏抗；
[0033]基于所述短路漏抗，确定所述变压器的阻抗。
[0034]一种变压器阻抗分析装置，包括：
[0035]参数获取单元，用于获取待计算阻抗的变压器各部件的参数；
[0036]第一模型构建单元，用于基于所述变压器各部件的参数，构建所述变压器物理模型；
[0037]确定单元，用于确定所述变压器物理模型的节点数及单元数；
[0038]设置单元，用于设置所述变压器物理模型的阻抗边界条件；
[0039]第二模型构建单元，用于基于所述变压器物理模型的节点数及单元数、阻抗边界条件，构建变压器负载工况下的外电路计算模型；
[0040]能量计算单元，用于利用所述外电路计算模型确定变压器在负载工况下因漏抗所
能储存的能量；
[0041]阻抗计算单元，用于基于所述能量，确定所述变压器的阻抗。
[0042]一种变压器阻抗分析设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；
[0043]所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述变压器阻抗分析方法的步骤。
[0044]一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述变压器阻抗分析方法的步骤。
[0045]从以上技术方案可以看出，本申请实施例可以通过获取待计算阻抗的变压器各部件的参数来构建所述变压器物理模型及所述变压器在负载工况下的外电路计算模型，由此可以获得所述变压器在负载工况下因漏抗所能储存的能量；并可以基于所述能量，计算对应额定电流下所述变压器的短路漏抗；从而确定所述变压器的阻抗。相比于利用经验公式来计算所述变压器的阻抗，本申请可以应用于不同结构的变压器的阻抗计算，并且计算结果更加准确。可以为变压器设计阻抗提供有效的参考。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变压器阻抗分析方法，其特征在于，包括：获取待计算阻抗的变压器各部件的参数；基于所述变压器各部件的参数，构建所述变压器物理模型；确定所述变压器物理模型的节点数及单元数；设置所述变压器物理模型的阻抗边界条件；基于所述变压器物理模型的节点数及单元数、阻抗边界条件，构建变压器负载工况下的外电路计算模型；利用所述外电路计算模型确定变压器在负载工况下因漏抗所能储存的能量；基于所述能量，确定所述变压器的阻抗。2.根据权利要求1所述的变压器阻抗分析方法，其特征在于，所述确定所述变压器物理模型的节点数及单元数，包括：基于所述变压器物理模型设置所述变压器各部件的网格剖分尺寸；基于所述变压器各部件的网格剖分尺寸对所述变压器物理模型进行剖分，得到所述变压器物理模型的节点数及单元数。3.根据权利要求1所述的变压器阻抗分析方法，其特征在于，所述变压器各部件的参数，包括：所述变压器线圈的几何模型尺寸、所述变压器铁心的几何模型尺寸、所述变压器油箱的几何模型尺寸，所述变压器绕组的电气匝数，所述变压器的绕组导体参数，所述变压器的导磁材料的磁导率；其中，所述变压器线圈的几何模型尺寸包括所述变压器各个线圈的内径、外径、高度、各个线圈套装的顺序、各个线圈安装在所述变压器铁心中的实际位置信息；所述变压器的绕组导体的参数包括变压器的绕组导体并联数、各个绕组导体的截面积、绕组导体材料电阻率；所述变压器的导磁材料的磁导率包括变压器铁芯、磁屏蔽、油箱、夹件、拉板材料的磁导率。4.根据权利要求3所述的变压器阻抗分析方法，其特征在于，所述基于所述变压器各部件的参数，构建所述变压器物理模型，包括：基于所述变压器的绕组导体参数、所述变压器的导磁材料的磁导率、所述变压器铁心的几何模型尺寸及所述变压器油箱的几何模型尺寸，构建所述变压器物理模型。5.根据权利要求4所述的变压器阻抗分析方法，其特征在于，所述基于所述变压器的绕组导体参数、所述变压器的导磁材料的磁导率、所述变压器铁心的几何模型尺寸及所述变压器油箱的几何模型尺寸，构建所述变压器物理模型，包括：基于所述变压器铁心的几何模型尺寸，构...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨家辉，袁耀，程建伟，黄克捷，李炳昊，
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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