電力變壓器電磁暫態(tài)仿真模型與算法研究.pdf

1、近年來，我國的經(jīng)濟高速發(fā)展，電力系統(tǒng)也隨之發(fā)展的越來越龐大和復雜。電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是經(jīng)濟發(fā)展的重要保障。電力變壓器是電力系統(tǒng)中輸電和變電的重要設備，因此對變壓器電磁暫態(tài)過程的研究是十分必要的。而電力系統(tǒng)數(shù)字仿真是研究電力系統(tǒng)暫態(tài)過程的一種重要手段。隨著對系統(tǒng)運行要求的不斷提高，對電力系統(tǒng)仿真的計算速度和仿真精度也提出了更高的要求。
　　 本文首先深入研究了電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析的基本原理，以及數(shù)字仿真的主要方法。在分析和總結(jié)

2、已有的變壓器仿真模型的基礎之上，綜合基于受控源原理的變壓器模型和阻尼梯形積分方法，建立了一種含有非線性勵磁支路的變壓器電磁暫態(tài)仿真模型?；谠撃Ｐ脱芯苛俗儔浩麒F芯的飽和非線性特性。變壓器在進行空載合閘或者外部故障切除時，會發(fā)生勵磁涌流現(xiàn)象，對勵磁涌流現(xiàn)象的仿真要能夠很好的反映變壓器的飽和特性。傳統(tǒng)的分段線性化方法在處理變壓勵磁支路的非線性問題時，原理簡單并且計算量小，但是在仿真計算中會產(chǎn)生“過沖”失真問題。通常采用的減小仿真步長可以有效

3、的抑制過沖，但是仿真時間明顯增加，使其失去分段線性化方法本身的優(yōu)勢。本文根據(jù)變壓器的物理特性，在分段線性化方法的基礎上進行改進，提出了預測校正算法。首先對勵磁電流退飽和情況進行預測，在預測退飽和點越過時用校正公式替代原有計算勵磁電流的伴隨公式，得到聯(lián)立的節(jié)點電壓方程，進行該步的全網(wǎng)電磁仿真。這樣在不改變仿真步長的情況下，解決了過沖問題，加快了計算速度，使仿真效率得到很大的提高。本文的后一階段，在基本模型的基礎上，通過分析變壓器內(nèi)部故障原