一种对电磁式互感器进行暂态仿真的方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及电力系统仿真，尤其是涉及一种对电磁式互感器进行暂态仿真的方法。

背景技术：

1、互感器作为电力系统不可或缺的组成部分，其主要功能是将高电压或大电流转换为低电压或小电流，以便进行测量和保护。

2、在现有技术中，对互感器的性能评估通常依赖于实验室测试和理论计算，现有的仿真工作方法往往依赖于经验模型和手动参数调整，在模型精度和参数设置方面有所不足，这不仅耗时耗力，而且难以适应复杂多变的电磁暂态事件，测试结果的准确性也难以评估。

3、因此，需要开发一种更为准确的暂态仿真方法，以确保互感器在面对电磁暂态事件时的性能稳定和可靠。

技术实现思路

1、本发明提供一种对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，以解决现有的对互感器进行暂态仿真方法低效、不准确的技术问题，通过构建高频电磁暂态等效模型，并对比实测数据和仿真结果，优化上述模型，以确保互感器在面对电磁暂态事件时的性能稳定和可靠。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，包括：

3、获取待测互感器的参数信息，并构建对应的电磁暂态仿真模型；

4、获取不同频率下的由所述电磁暂态仿真模型输出的所述待测互感器端口的阻抗参数和电容参数；

5、基于傅里叶变换技术，对所述待测互感器的频率响应进行分析，得到对应的传递函数；

6、根据所述传递函数构建高频电磁暂态等效模型，将所述阻抗参数和所述电容参数输入至所述高频电磁暂态等效模型中，得到对应的仿真结果；

7、对获取到的实测数据和所述仿真结果进行比对，基于比对结果对所述高频电磁暂态等效模型进行修正，得到修正后的所述高频电磁暂态等效模型，以实现对互感器的暂态仿真。

8、作为其中一种优选方案，基于预设的第一公式计算得到所述阻抗参数；基于预设的电容检测模块测量所述电容参数；

9、所述第一公式具体为：

10、

11、其中，z(f)是阻抗，r(f)是电阻，x(f)是电抗。

12、作为其中一种优选方案，所述阻抗参数包括漏阻抗参数和励磁阻抗参数；所述仿真结果至少包括饱和磁感应强度、暂态恢复时间和动态误差。

13、作为其中一种优选方案，所述对获取到的实测数据和所述仿真结果进行比对，基于比对结果对所述高频电磁暂态等效模型进行修正，包括：

14、若所述仿真结果中的所述饱和磁感应强度与所述实测数据之间存在第一差异，则调整所述电磁暂态仿真模型中的磁化曲线，以修正所述励磁阻抗参数，直至消除所述第一差异；

15、若所述仿真结果中的所述暂态恢复时间与所述实测数据之间存在第二差异，则修正所述漏阻抗参数和所述励磁阻抗参数，直至消除所述第二差异；

16、若所述仿真结果中的所述动态误差与所述实测数据之间存在第三差异，则调整所述参数信息，以重新构建所述高频电磁暂态等效模型，直至消除所述第三差异。

17、作为其中一种优选方案，所述待测互感器的参数信息包括尺寸、线圈匝数、材料的磁导率、电阻率和电感。

18、作为其中一种优选方案，所述电感由如下公式计算得到：

19、

20、其中，l是电感，n是线圈匝数，φ是磁通，i是电流。

21、作为其中一种优选方案，所述动态误差由如下公式计算得到：

22、

23、其中，de是动态误差，em是测量误差，en是标称误差。

24、本发明另一实施例提供了一种对电磁式互感器进行暂态仿真的装置，包括：

25、参数信息获取模块，用于获取待测互感器的参数信息，并构建对应的电磁暂态仿真模型；

26、电磁暂态仿真模型输出模块，用于获取不同频率下的由所述电磁暂态仿真模型输出的所述待测互感器端口的阻抗参数和电容参数；

27、传递函数模块，用于基于傅里叶变换技术，对所述待测互感器的频率响应进行分析，得到对应的传递函数；

28、仿真结果模块，用于根据所述传递函数构建高频电磁暂态等效模型，将所述阻抗参数和所述电容参数输入至所述高频电磁暂态等效模型中，得到对应的仿真结果；

29、比对修正模块，用于对获取到的实测数据和所述仿真结果进行比对，基于比对结果对所述高频电磁暂态等效模型进行修正，得到修正后的所述高频电磁暂态等效模型，以实现对互感器的暂态仿真。

30、本发明另一实施例提供了一种对电磁式互感器进行暂态仿真的设备，包括：

31、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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的对电磁式互感器进行暂态仿真方法。

32、本发明另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：

33、所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时，实现如上述任意一项所述的电磁式互感器进行暂态仿真方法。

34、相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：

35、(1)通过比对获取到的实测数据和仿真结果，基于比对结果对高频电磁暂态等效模型进行修正，直至消除所有差异，得到修正后的高频电磁暂态等效模型，能够确保互感器在面对电磁暂态事件时的准确性；

36、(2)通过构建高频电磁暂态等效模型，并将阻抗参数和电容参数输入模型，获取对应的仿真结果，评估互感器的关键性能指标，能够全面、高效的评估互感器在电磁暂态事件中的性能，为互感器的设计、制造和运行维护提供科学依据，从而提高电力系统的稳定性和安全性。

技术特征：

1.一种对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，其特征在于，基于预设的第一公式计算得到所述阻抗参数；基于预设的电容检测模块测量所述电容参数；

3.如权利要求1所述的对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，其特征在于，所述阻抗参数包括漏阻抗参数和励磁阻抗参数；所述仿真结果至少包括饱和磁感应强度、暂态恢复时间和动态误差。

4.如权利要求3所述的对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，其特征在于，所述对获取到的实测数据和所述仿真结果进行比对，基于比对结果对所述高频电磁暂态等效模型进行修正，包括：

5.如权利要求1所述的对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，其特征在于，所述待测互感器的参数信息包括尺寸、线圈匝数、材料的磁导率、电阻率和电感。

6.如权利要求5所述的对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，其特征在于，所述电感由如下公式计算得到：

7.如权利要求3所述的对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，其特征在于，所述动态误差由如下公式计算得到：

8.一种对电磁式互感器进行暂态仿真的装置，其特征在于，包括：

9.一种对电磁式互感器进行暂态仿真的设备，其特征在于，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的对电磁式互感器进行暂态仿真方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至7中任意一项所述的电磁式互感器进行暂态仿真方法。

技术总结本发明公开了一种对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，包括获取待测互感器的参数信息，并构建对应的电磁暂态仿真模型；获取不同频率下的由电磁暂态仿真模型输出的待测互感器端口的阻抗参数和电容参数；基于傅里叶变换技术，对待测互感器的频率响应进行分析，得到对应的传递函数；根据传递函数构建高频电磁暂态等效模型，将阻抗参数和电容参数输入至高频电磁暂态等效模型中，得到对应的仿真结果；比对获取到的实测数据和仿真结果，基于比对结果对高频电磁暂态等效模型进行修正，得到修正后的高频电磁暂态等效模型，以实现对互感器的暂态仿真。本发明的对电磁式互感器进行暂态仿真的方法，能够确保互感器在面对电磁暂态事件时的准确性。技术研发人员：肖智宏,张柏林,吴聪颖,申洪明,卢曦,胡殿刚,吴国栋,倪赛赛,闫培丽,刘颖,何欣,王晓旭受保护的技术使用者：国网经济技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29