[发明专利]换流变压器建模方法、装置、设备、存储介质和程序产品

说明书

本申请涉及一种换流变压器建模方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：首先根据用户输入的毛刺参数，在预先建立的换流变压器的初始变压器模型的目标部件上生成仿真毛刺缺陷，由此可以得到目标变压器模型，然后根据预先建立的特高压直流输电系统的系统模型获取换流变压器的绕组的仿真电流波形，根据该仿真电流波形，能够确定换流变压器的温度场分布，接着根据目标变压器模型的几何尺寸确定换流变压器的电场分布，最后根据温度场分布、电场分布和目标变压器模型，生成了换流变压器的温度场‑电场分布仿真模型。采用本方法能够模拟换流变压器的温度场分布、电场分布以及毛刺缺陷，得到的仿真研究更加贴近实际。

技术领域

本申请涉及换流变压器建模技术领域，特别是涉及一种换流变压器建模方法、装置、设备、存储介质和程序产品。

背景技术

换流变压器是柔性高压直流输电工程中不可或缺的关键设备，由于换流变压器的结构复杂，换流变压器的故障率大约为普通交流变压器的两倍。换流变压器阀侧的油纸绝缘在电、热等因素的共同作用下极易出现局部放电，从而导致其绝缘性能下降，因此为观察换流变压器电场及温度场的变化，对换流变压器进行电场、温度场及流体场的耦合建模成为了亟待解决的问题。

目前，已有的换流变压器模型，为方便计算，均对实际换流变压器进行了简化处理，因此，现有的对换流变压器的建模方式使得对换流变压器的仿真研究都不够准确。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种仿真研究更贴近实际的换流变压器建模方法、装置、设备、存储介质和程序产品。

第一方面，本申请提供了一种换流变压器建模方法。所述方法包括：

基于用户输入的毛刺参数，在预先建立的换流变压器的初始变压器模型的目标部件上生成仿真毛刺缺陷，得到目标变压器模型，目标部件包括油箱壁和纸板中的至少一个，初始变压器模型的几何尺寸与换流变压器的几何尺寸一致；基于预先建立的特高压直流输电系统的系统模型获取换流变压器的绕组的仿真电流波形，特高压直流输电系统包括换流变压器；根据仿真电流波形确定换流变压器的温度场分布；基于目标变压器模型的几何尺寸确定换流变压器的电场分布；根据温度场分布、电场分布和目标变压器模型，生成换流变压器的温度场-电场分布仿真模型。

在其中一个实施例中，基于预先建立的特高压直流输电系统的系统模型获取换流变压器的绕组的仿真电流波形，包括：基于特高压直流输电系统的仿真运行参数，获取预先在系统模型中确定的测量点的位置处的仿真电流，测量点位于换流变压器和换流阀之间；根据仿真电流，确定仿真电流波形。

在其中一个实施例中，根据仿真电流波形确定换流变压器的温度场分布，包括：根据仿真电流波形进行多次迭代运算，直至运算得到的损耗满足收敛条件为止，将最后一次迭代运算对应的温度场分布作为换流变压器的温度场分布；其中，第i次迭代运算包括：根据仿真电流波形以及第i次迭代运算对应的温度场分布，计算第i次迭代运算对应的损耗。

在其中一个实施例中，根据仿真电流波形以及第i次迭代运算对应的温度场分布，计算第i次迭代运算对应的损耗，包括：根据仿真电流波形，获取换流变压器的叠片铁芯在不同温度下的磁化曲线和损耗特性曲线；根据不同温度下的磁化曲线和损耗特性曲线，以及第i次迭代运算对应的温度场分布，计算第i次迭代运算对应的损耗。

在其中一个实施例中，根据仿真电流波形，获取换流变压器的叠片铁芯在不同温度下的磁化曲线和损耗特性曲线，包括：根据仿真电流波形，获取换流变压器的绕组电流的谐波分量和谐波类型；在不同温度下对叠片铁芯进行测量，得到不同温度下叠片铁芯的励磁电流和铁芯损耗功率；根据谐波分量、谐波类型以及不同温度下叠片铁芯的励磁电流，得到不同温度下叠片铁芯的磁化曲线；根据谐波分量、谐波类型以及不同温度下叠片铁芯的铁芯损耗功率，得到不同温度下叠片铁芯的损耗特性曲线。