• / 12
  • 下載費用:30 金幣  

將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法及系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510740268.3

申請日:

2015.11.03

公開號:

CN105243232A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 17/50申請日:20151103|||公開
IPC分類號: G06F17/50 主分類號: G06F17/50
申請人: 國家電網公司; 國網湖北省電力公司電力科學研究院
發明人: 鄧萬婷; 張勃; 汪濤; 王珂
地址: 100031北京市西城區西長安街86號
優先權:
專利代理機構: 武漢楚天專利事務所42113 代理人: 雷速
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510740268.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.05.22|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法及系統,其特征在于:引入設備特性方程,建立表征設備運行健康狀態的模型和相應判斷設備健康狀態的參考值;建立交直流區域大電網的電磁暫態仿真模型,計算結果;將計算結果與參考值比較,判斷設備運行是否正常;建立通訊,通過開發的專用程序,將仿真結果加載到有限元模型中;基于場分析,通過有限元方法計算設備的詳細電氣特性;專家系統判斷設備的運行狀態,確定設備正常與否,必要時發出警告提示安排檢修;對模型進行校驗、修正。本發明實現了在系統進行電網絡分析的同時,對設備的運行狀態進行實時或離線的分析,有效指導電網設備狀態評價、檢修及故障分析。

權利要求書

權利要求書
1.  一種將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟:
步驟1):預先對電磁暫態仿真的設備模型進行二次開發,引入設備特性方程,建立表征設備運行健康狀態的模型和相應判斷設備健康狀態的參考值;
步驟2):建立交直流區域大電網的電磁暫態仿真模型,基于電路分析求解系統網絡,得到電壓、電流、功率的計算結果;
步驟3):將電壓、電流計算結果與設備運行健康狀態模型中預設的設備健康運行參考值比較,判斷設備運行是否正常;
步驟4):若計算結果超過參考值范圍或需要進行設備深度分析,則建立通訊,通過開發的專用程序,將上述仿真結果加載到有限元模型中;
步驟5):基于場分析,通過有限元方法計算設備的詳細電氣特性;
步驟6):專家系統根據場分析計算結果判斷設備的運行狀態,確定設備正常與否,必要時發出警告提示安排檢修;
步驟7):將場分析結果結合現場設備狀態,反饋到步驟1)所述的設備運行健康狀態模型,對模型進行校驗、修正。

2.  根據權利要求1所述的將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法,其特征在于:所述步驟1)到步驟3)為電力系統網絡 實時仿真,進行硬件在環(HIL)測試;步驟4)到步驟7)為針對具體電力設備的離線仿真,基于場分析。

3.  根據權利要求2所述的將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法,其特征在于:實時仿真基于電路導納矩陣求解,主要使用Hypersim軟件進行電網仿真,EMTP-RV軟件對其進行局部校驗及補充;離線仿真基于有限元方法針對設備進行電磁場及溫度場分析,使用但不限于ANSYS,COMSOL,JMAG,FLUX有限元軟件。

4.  根據權利要求1所述的將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法,其特征在于:所述步驟1)中,表征設備運行健康狀態的模型是指,在原Hypersim軟件中基于EMTP算法的元件模型基礎上進行二次開發,對設備模型加入邏輯算法,將反映電氣設備電磁、熱等特性的方程通過邏輯算法實現,并添加到原EMTP模型中,由計算出的設備的電壓、電流、功率,通過方程間接反映出設備的運行特性,如變壓器鐵芯損耗、變壓器線圈溫升,從而快速判斷設備健康狀態,表征設備運行健康狀態的模型及相應正常工作參考值的確定通過離線有限元程序結合現場測量參數校驗。

5.  根據權利要求4所述的將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法,其特征在于:所述表征設備運行健康狀態的變壓器鐵芯損耗、變壓器線圈溫升模型,其主要特性按照下述方法計算、表征,并建立正常工作狀態下設備特性的參考值:
變壓器鐵芯損耗使用下述方法計算:
1T∫0TdPIronloss(t)dt=khBm2fkf+1T∫0T{σd2112[dBdt(t)]2+ke[dBdt(t)]32}kfdt---(1)]]>
其中:Pironloss是鐵芯損耗,Bm是鐵心區域最大磁通密度,f是電流頻率,σ為鐵心材料的電導率,d為鐵心厚度,T為周期,kh為渦流損耗系數,ke為附加損耗系數,kf為硅鋼片疊片系數,kh,ke,kf由離線有限元分析結果結合現場設備監測數據得到,Bm采用有限元計算得到鐵心區域最大磁通密度Bm,然后將其與原、副邊電流建立非線性映射關系,通過變壓器原、副邊電流作為狀態量反映鐵心區域最大磁通密度Bm,按照步驟2)計算原、副邊電流,通過原、副邊電流作為狀態量反映變壓器鐵芯損耗,然后建立正常工作狀態變壓器鐵芯損耗參考值作為設備正常與否的判據;
與上述鐵心計算方法類似,所述表征設備運行健康狀態的模型中,變壓器線圈溫升與原、副邊電流也建立映射關系,溫升按照下述方法計算:
Qloss=I2Rt=cmΔTQexchange=thA(ΔT+40-Toil)=Qloss---(2)]]>
ΔT=I2RhA+Toil-40---(3)]]>
其中:ΔT是變壓器線圈溫升,I是原邊電流,R是原邊電阻,h是變壓器線圈的對流換熱系數,A是變壓器線圈與油的接觸面積,Toil是變壓器油溫,40代表“標準環境溫度”,據此用原邊電流的數值表征變壓器線圈溫升,建立正常工作狀態變壓器線圈溫升參考值及其對應的電流值,將其作為設備正常與否的判據;
類似的,所述表征設備運行健康狀態的模型中,按照步驟2)中計算出斷路器處暫態過電壓,建立正常工作狀態斷路器處能承受的暫態過電壓參考值,將其作為設備正常與否的判據。

6.  根據權利要求1所述的將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法,其特征在于:所述步驟4)中,專用程序使用MATLAB軟件編寫,程序將Hypersim軟件計算的電壓、電流結果從ScopeView中導出,轉換成*.mat或*.txt格式,對于直流狀態量,專用程序通過邏輯過濾掉信號尖峰,再對信號積分取平均值得到結果;對于交流狀態量,專用程序對信號進行濾波,保留信號基波及直流分量兩部分作為結果,最后,將結果作為載荷加載到有限元模型中,通過運行MATLAB專用程序可實現自動加載、調用、完成有限元分析。

7.  根據權利要求1所述的將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法,其特征在于:所述步驟5)中,有限元分析模型針對系統各電氣主設備預先建好,離線運行,為保證計算速度,主要使用2D有限元模型進行頻域、暫態仿真,3D有限元模型僅開展頻域分析。

8.  一種利用權利要求1所述方法進行電磁暫態仿真的系統,其特征在于:包括進行有限元分析的有限元分析計算機(1)以及對電網絡進行建模仿真的電網仿真機(4),電網仿真機(4)對電網絡進行仿真計算并將仿真計算結果數據通過通信系統(2)輸入到數據處理系統(3)中,數據處理系統(3)對仿真計算結構數據進行處理后通過通信系統(2)輸送到有限元計算機(1)內進行基于場分析的有限元計算。

9.  根據權利要求8所述的將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真系統,其特征在于:所述有限元分析計算機(1)和電網仿真機(4)分別連接有顯示器裝置以及輸入設備。

10.  根據權利要求8所述的將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真系統,其特征在于:所述電網仿真機(4)為安裝Hypersim軟件的計算機。

說明書

說明書將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法及系統
技術領域
本發明涉及電力設備電磁暫態仿真領域,具體涉及一種將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法及系統。
背景技術
目前電力設備特性分析方法主要有基于場分析的有限元分析方法和基于電網絡的電磁暫態分析方法。
基于場分析的有限元分析方法,能夠準確仿真電氣設備在加載電流、電壓的電、磁、溫度、形變特性,對于各種復雜模型和邊界條件、不均勻或非線性材料的情況,都具有較高的處理能力,能夠直接反映設備的物理本質和運行工況。但該方法需要建立復雜的物理模型,運行時間較長,當考慮的物理過程較復雜時,計算量大,程序調試較慢且不易與實時的電網的一次設備網絡建立聯系,只能針對某個孤立具體的設備深入分析。常見的有限元分析軟件主要有ANSYS,COMSOL,JMAG,FLUX等。
基于電網絡分析的電磁暫態方法,目前常見的國內外廣泛使用的仿真軟件主要有:國際公認的電磁暫態仿真標準程序EMTP,加拿大曼尼托巴直流研究中心開發的PSCAD/EMTDC,中國電科院開發的EMTPE和PSASP,美國電力技術公司開發的PSS/E,加拿大RTDS公司開發的RTDS以及加拿大魁北克TET公司開發的HYPERSIM等。其中,EMTDC、RTDS、HYPERSIM等均是基于EMTP內核開發,與EMTP有相同 的底層運算原理,只是軟件的應用側重不同。對于全球最普遍使用的EMTP軟件,該方法主要是面向基于電網絡求解的電磁暫態分析,研究電力系統穩態潮流及發生故障和過電壓時,一次與二次系統的暫態過程。但該方法由于是基于電路計算,雖能得到通過設備的電壓、電流、功率,但無法考慮電力設備內部的具體電磁特性,難以據此準確判斷設備的運行狀態。
目前我國電力檢修工作多采用狀態檢修,該方法是以電力設備當前的實際工作狀況為依據,通過狀態監測、分析手段,掌控設備的現實運行狀態,對故障或隱患的早期征兆、故障部位、故障嚴重程度及發展趨勢做出判斷,從而有效指導設備檢修與更換,大大降低了檢修的成本,提高了檢修的精確度。但該方法需要對設備的具體運行狀態及電磁特性有較清楚的了解。
為了解決上述問題,本專利提出了將場分析的有限元方法與基于電網絡分析的電磁暫態方法相結合,對電力設備的具體特性進行仿真,在求解電網絡的同時對設備的特性進行分析,有效指導電力設備的狀態檢修。
發明內容
針對上述現有技術上的不足,本發明提供一種將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法。
一種將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟:
步驟1):預先對電磁暫態仿真的設備模型進行二次開發,引入 設備特性方程,建立表征設備運行健康狀態的模型和相應判斷設備健康狀態的參考值;
步驟2):建立交直流區域大電網的電磁暫態仿真模型,基于電路分析求解系統網絡,得到電壓、電流、功率的計算結果;
步驟3):將電壓、電流計算結果與設備運行健康狀態模型中預設的設備健康運行參考值比較,判斷設備運行是否正常;
步驟4):若計算結果超過參考值范圍或需要進行設備深度分析,則建立通訊,通過開發的專用程序,將上述仿真結果加載到有限元模型中;
步驟5):基于場分析,通過有限元方法計算設備的詳細電氣特性;
步驟6):專家系統根據場分析計算結果判斷設備的運行狀態,確定設備正常與否,必要時發出警告提示安排檢修;
步驟7):將場分析結果結合現場設備狀態,反饋到步驟1)所述的設備運行健康狀態模型,對模型進行校驗、修正。
所述步驟1)到步驟3)為電力系統網絡實時仿真,進行硬件在環(HIL)測試;步驟4)到步驟7)為針對具體電力設備的離線仿真,基于場分析。
實時仿真基于電路導納矩陣求解,主要使用Hypersim軟件進行電網仿真,EMTP-RV軟件對其進行局部校驗及補充;離線仿真基于有限元方法針對設備進行電磁場、溫度場、應力及形變場分析,使用但 不限于ANSYS,COMSOL,JMAG,FLUX有限元軟件。
所述步驟1)中,表征設備運行健康狀態的模型是指,在原Hypersim軟件中基于EMTP算法的元件模型基礎上進行二次開發,對設備模型加入邏輯算法,將反映電氣設備電磁、熱等特性的方程通過邏輯算法實現,并添加到原EMTP模型中,由計算出的設備的電壓、電流、功率,通過方程間接反映出設備的運行特性,如變壓器鐵芯損耗、變壓器線圈溫升,從而快速判斷設備健康狀態,表征設備運行健康狀態的模型及相應正常工作參考值的確定通過離線有限元程序結合現場測量參數校驗。
所述表征設備運行健康狀態的變壓器鐵芯損耗、變壓器線圈溫升模型,其主要特性按照下述方法計算、表征,并建立正常工作狀態下設備特性的參考值:
變壓器鐵芯損耗使用下述方法計算:
1T∫0TdPIronlosses(t)dt=khBm2fkf+1T∫0T{σd2112[dBdt(t)]2+ke[dBdt(t)]32}kfdt---(1)]]>
其中:Pironloss是鐵芯損耗,Bm是鐵心區域最大磁通密度,f是電流頻率,σ為鐵心材料的電導率,d為鐵心厚度,T為周期,kh為渦流損耗系數,ke為附加損耗系數,kf為硅鋼片疊片系數,kh,ke,kf由離線有限元分析結果結合現場設備監測數據得到,Bm采用有限元計算得到鐵心區域最大磁通密度Bm,然后將其與原、副邊電流建立非線性映射關系,通過變壓器原、副邊電流作為狀態量反映鐵心區域最大磁通密度Bm, 按照步驟2)計算原、副邊電流,通過原、副邊電流作為狀態量反映變壓器鐵芯損耗,然后建立正常工作狀態變壓器鐵芯損耗參考值作為設備正常與否的判據;
與上述鐵心計算方法類似,所述表征設備運行健康狀態的模型中,變壓器線圈溫升與原、副邊電流也建立映射關系,溫升按照下述方法計算:
Qloss=I2Rt=cmΔTQexchange=thA(ΔT+40-Toil)=Qloss---(2)]]>
ΔT=I2RhA+Toil-40---(3)]]>
其中:ΔT是變壓器線圈溫升,I是原邊電流,R是原邊電阻,h是變壓器線圈的對流換熱系數,A是變壓器線圈與油的接觸面積,Toil是變壓器油溫,40代表“標準環境溫度”,據此用原邊電流的數值表征變壓器線圈溫升,建立正常工作狀態變壓器線圈溫升參考值及其對應的電流值,將其作為設備正常與否的判據;
類似的,所述表征設備運行健康狀態的模型中,按照步驟2)中計算出斷路器處暫態過電壓,建立正常工作狀態斷路器處能承受的暫態過電壓參考值,將其作為設備正常與否的判據。
所述步驟4)中,專用程序使用MATLAB軟件編寫,程序將Hypersim軟件計算的電壓、電流結果從ScopeView中導出,轉換成*.mat或*.txt格式,對于直流狀態量,專用程序通過邏輯過濾掉信號尖峰,再對信號積分取平均值得到結果;對于交流狀態量,專用程序對信號進行濾波,保留信號基波及直流分量兩部分作為結果,最后,將結果 作為載荷加載到有限元模型中,通過運行MATLAB專用程序可實現自動加載、調用、完成有限元分析。
所述步驟5)中,有限元分析模型針對系統各電氣主設備預先建好,離線運行,為保證計算速度,主要使用2D有限元模型進行頻域、暫態仿真,3D有限元模型僅開展頻域分析。
一種將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真系統,其特征在于:包括進行有限元分析的有限元分析計算機以及對電網絡進行建模仿真的電網仿真機,電網仿真機對電網絡進行仿真計算并將仿真計算結果數據通過通信系統輸入到數據處理系統中,數據處理系統對仿真計算結構數據進行處理后通過通信系統輸送到有限元計算機內進行基于場分析的有限元計算。
所述有限元分析計算機和電網仿真機分別連接有顯示器裝置以及輸入設備。
所述電網仿真機為安裝Hypersim軟件的計算機
本發明的技術效果體現在:
本發明針對電力設備電磁暫態仿真中存在的問題,提出了一種將場分析集成到電網絡求解的電力設備電磁暫態仿真的方法。該方法結合了基于場分析的有限元仿真和基于電網絡電磁暫態仿真方法,能夠表征電力設備健康運行狀態模型,實現電力設備的實時和離線仿真,并在離線狀態通過有限元反向校驗設備健康狀態模型,并識別設備早期的故障征兆,對設備故障部位,故障嚴重程度及發展趨勢做出判斷,為電力設備的檢修提供方便,保證電力設備安全、穩定、健康運行。
附圖說明
圖1是將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法的流程圖;
圖2是建立表征設備運行健康狀態模型的流程圖;
圖3是有限元分析流程圖;
圖4是將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真系統結構圖;
圖5是仿真得到的變壓器原邊的電壓電流及其勵磁電流波形界面圖;
圖6是變壓器鐵心的磁密云圖。
具體實施方式
以下將結合本發明中的附圖,對本發明中的技術方案進行完整地描述。
一種將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真系統,其特征在于:包括進行有限元分析的有限元分析計算機1以及對電網絡進行建模仿真的電網仿真機4,電網仿真機4對電網絡進行仿真計算并將仿真計算結果數據通過通信系統2輸入到數據處理系統3中,數據處理系統3對仿真計算結構數據進行處理后通過通信系統2輸送到有限元計算機1內進行基于場分析的有限元計算。
所述有限元分析計算機1和電網仿真機4分別連接有顯示器裝置以及輸入設備。
所述電網仿真機4為安裝Hypersim軟件的計算機
本發明實施例提供一種將場分析集成到電網絡求解的高壓直流 輸電系統直流偏磁下的變壓器設備電磁暫態仿真方法,實現方式包括以下步驟:
步驟1:預先建立表征變壓器運行健康狀態的模型并設置變壓器正常運行狀態下不同電流或電壓值對應的勵磁電流、鐵心損耗、電磁場、熱場等參考值。
為建立能夠反映變壓器特性的精確模型,本發明的實施方式是結合邏輯算法對Hypersim軟件模型庫中基于EMTP算法的變壓器元件模型進行二次開發,圖2為流程圖,具體實現方式如下:
步驟1-1:確定變壓器設備在Hypersim軟件庫中的原EMTP模型,該模型可以直接從Hypersim軟件庫中拖出使用;
步驟1-2:引入變壓器設備的電流、電壓值與電磁場、熱場、形變特性的關系方程,如表征變壓器的鐵芯損耗,按照下述公式計算:
1T∫0TdPIronlosses(t)dt=khBm2fkf+1T∫0T{σd2112[dBdt(t)]2+ke[dBdt(t)]32}kfdt]]>
其中:Pironloss是鐵芯損耗,Bm是鐵心區域最大磁通密度,f是電流頻率,σ為鐵心材料的電導率,d為鐵心厚度,T為周期,kh為渦流損耗系數,ke為附加損耗系數,kf為硅鋼片疊片系數。
步驟1-3:通過設備特性方程計算得到變壓器不同電流、電壓值對應的電磁場、熱場、形變參考值,建立電流、電壓與電氣設備具體特性(如鐵芯損耗,溫升等)的聯系;
例如步驟1-2中要計算變壓器的鐵芯損耗,kh,ke,kf由離線有限元分析結果結合現場設備監測數據得到,Bm則根據采樣到的變壓器 原、副邊電流值基于有限元法計算對應的鐵心區域最大磁通密度Bm,從而得到了變壓器原、副邊電流與最大磁通密度Bm(或鐵芯損耗)的對應關系。
步驟1-4:根據變壓器正常運行時特性(如溫升、鐵芯損耗等)的參數范圍,對應到步驟1-3所述的電流、電壓與設備特性的關系,確定反映設備特性正常的電壓、電流參考值,以此作為設備正常與否的判據。比如型號為ODFS-334MVA/500kV的變壓器,其原邊額定相電壓為317.54kV,原邊額定電流為1051.8A,勵磁電流為0.037%,0.39A,額定空載損耗(鐵耗)72.4kW;
步驟1-5:將步驟1-4、步驟1-3得到的設備正常工作的判據及電流、電壓與設備特性的關系集成到步驟1-1所述設備的原EMTP模型中,得到表征設備運行健康狀態的模型。
步驟2:實時仿真,進行網絡計算:
在Hypersim軟件中編輯模式下對該變壓器所在的大電網包括整流側換流站、直流輸電線路、逆變側換流站進行建模,所要分析的電力設備采用步驟1中二次開發的模型;在仿真控制模式下選擇在線仿真模式,通過Hypersim軟件對設備所在區域電網進行仿真,建立節點導納矩陣,采用節點導納方程求解網絡變量。Hypersim自動將任務生成C代碼分配給各并行處理器,實時仿真計算得到目標電網設備節點的電壓、電流值。在變壓器工作在原邊電流為479.97A,原邊相電壓為302.26kV時(如圖5所示),從變壓器中性點涌入三相變壓器共5A的直流偏磁電流,此時通過所述表征設備運行健康狀態的模型 算出各相變壓器勵磁電流畸變,峰值達到7.7A,如圖5所示,鐵心損耗109kW。
步驟3:初次判斷電力設備是否正常
將步驟2中得到的計算電流或電壓值與步驟1中預先設置的設備健康運行下的參考參數值進行比較:如果在設備正常運行的參考值范圍之內,則判斷設備為正常工作狀態,無需進行進一步分析與檢修;如果超過設備正常運行的參考值范圍,則需要進一步分析研究設備在該計算電流、電壓值對應的電磁場、熱場以及形變詳細特性,再次判斷設備是否運行正常。本實施例中變壓器原邊電壓電流均在正常范圍內,勵磁電流遠遠超過正常值,鐵心損耗也較額定值有所增加,需要進一步分析研究變壓器在該電流、電壓值下的詳細特性。
步驟4:若設備電壓、電流參數超過參考值或需要進行設備深度分析,則將上述仿真結果加載到有限元模型中,進行離線分析。
離線仿真的目的是對超過設備正常運行參考值范圍的情況,進一步判斷電力設備是否需要安排檢修。仿真需要在有限元分析軟件中進行,使用但不限于ANSYS,COMSOL,JMAG,FLUX軟件。
仿真首先是建立實時仿真結果與有限元仿真軟件之間的通訊,在此使用MATLAB軟件編寫專用程序。專用程序將Hypersim軟件計算的電壓、電流結果從ScopeView中導出,轉換成*.mat或*.txt格式,并將參數自動導入到有限元程序計算,并導出有限元計算結果。對于直流狀態量,專用程序通過邏輯過濾掉信號尖峰,再對信號積分取平均值得到結果;對于交流狀態量,專用程序對信號進行濾波,保留信 號基波及直流分量兩部分疊加作為結果。
步驟5:對電力主設備進行有限元仿真分析。圖3為有限元分析流程,具體實時方式如下步驟:
步驟5-1:根據不同廠家電力設備的幾何尺寸,并遵循有限元軟件中建模規則,預先建立好系統各電氣主設備的有限元模型。有限元建模可以綜合考慮仿真精度和設備結構,對設備的物理結構進行適當的簡化處理,對仿真結果影響不大的模型可以忽略不計。對于不同的工況的仿真,只要使用的電力設備型號相同,則不需要對有限元模型進行反復修改,只需通過步驟4所述專用程序改變需要導入的參數。
步驟5-2:分配材料屬性,例如設備材料主要電磁、熱、結構特性參數:導熱系數、材料密度、磁導率、電導率,相對介電參數等,這些也是在建模之后已經設置好。
步驟5-3:劃分網格,施加載荷和邊界條件。本發明中施加載荷的方式也是通過調用步驟4所述的基于MATLAB開發的專用程序,運行該程序,可以將轉換為*.mat或*.txt格式的實時仿真電流、電壓值作為載荷自動調用并加載到有限元模型中。邊界條件的設置按照設備現場運行工況設置。
步驟5-4:根據需要添加需要進行的求解類型:頻域分析或是暫態分析;計算電磁特性還是熱特性等,進行求解。
步驟5-5:觀察設備的電磁場或熱場分析結果并導出。根據步驟1-4的電磁暫態仿真結果,變壓器原邊電流為479.97A,原邊相電壓為302.26kV,從變壓器中性點涌入三相變壓器共5A的直流偏磁電流, 算得變壓器鐵心的磁密云圖如圖6所示。
步驟6:專家根據仿真云圖及其他相關有限元后處理結果再次判斷電力設備是否健康,確定設備正常與否,必要時發出警告提示安排檢修。圖6所示在直流偏磁發生時,鐵心最大磁密達到1.74T,超過1.7T,已趨于飽和,需要加強監視。
步驟7:校驗、修正設備運行健康狀態模型
該實施方式是對實時仿真計算得到的電流、電壓值,導入有限元仿真軟件計算得到的電磁場、熱場與步驟1中預先設置的參考值進行對比,對比較結果有差異的設備的健康狀態模型進行修改,以校驗步驟1設置的參考值及對應關系的正確性。
本發明針對電力設備電磁暫態仿真中存在的問題,提出了一種將場分析集成到電網絡求解的電力設備電磁暫態仿真的方法。該方法結合了基于場分析的有限元仿真和基于電網絡電磁暫態仿真方法,能夠表征電力設備健康運行狀態模型,實現電力設備的實時和離線仿真,并在離線狀態通過有限元反向校驗設備健康狀態模型,并識別設備早期的故障征兆,對設備故障部位,故障嚴重程度及發展趨勢做出判斷,為電力設備的檢修提供方便,保證電力設備安全、穩定、健康運行。

關 鍵 詞:
分析 集成 網絡 求解 電磁 仿真 方法 系統
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:將場分析集成到電網絡求解的電磁暫態仿真方法及系統.pdf
鏈接地址:http://www.rgyfuv.icu/p-6409456.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
山东11选5中奖结果走势图