技术摘要:
本发明提供了一种换流阀用饱和电抗器损耗分离方法及装置,其中,该方法包括:获取任意一个铁心在一个预设时间周期内的磁通密度波形;建立铁心损耗试验模型,铁心损耗试验模型包括单个铁心、励磁线圈、测量线圈;根据磁通密度波形、铁心的有效横截面积、励磁线圈的匝数 全部
背景技术:
换流阀是特高压直流输电的关键设备,饱和电抗器是保护换流阀中晶闸管开通和 关断的核心装备,它的安全运行直接影响特高压直流输电的安全性与可靠性,因此有必要 对换流阀用饱和电抗器的可靠性进行试验评估。损耗是衡量换流阀用饱和电抗器设计合理 性与运行可靠性的关键指标。损耗中包括铁心损耗和螺旋线圈损耗,现有试验技术可以实 现二者总损耗的准确测量,但是还不能对铁心损耗进行单独测量,不利于对换流阀用饱和 电抗器铁心的设计改进。
技术实现要素:
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的不能对铁心损耗进行单独 测量的缺陷,从而提供一种换流阀用饱和电抗器损耗分离方法及装置。 本发明第一方面提供了一种换流阀用饱和电抗器损耗分离方法,换流阀用饱和电 抗器中包含多个铁心;换流阀用饱和电抗器损耗分离方法包括:获取任意一个铁心在一个 预设时间周期内的磁通密度波形;建立铁心损耗试验模型,铁心损耗试验模型包括单个铁 心、励磁线圈、测量线圈;根据磁通密度波形、铁心的有效横截面积、励磁线圈的匝数计算预 设时间周期内励磁线圈的激励电压;向励磁线圈施加激励电压,获取励磁线圈的电流和测 量线圈的电压;由励磁线圈的电流和测量线圈的电压测得单个铁心的损耗;利用单个铁心 的损耗以及换流阀用饱和电抗器中铁心的数量计算换流阀用饱和电抗器的总铁心损耗;获 取换流阀用饱和电抗器在脉冲合成工况下的总损耗测量值;由总损耗测量值与总铁心损耗 的差,得到换流阀用饱和电抗器的线圈损耗。 可选地,获取任意一个铁心在一个预设时间周期内的磁通密度波形的步骤,包括: 建立换流阀用饱和电抗器的有限元磁场分析模型,有限元磁场分析模型包含螺旋线圈有限 元模型和铁心有限元模型;向螺旋线圈有限元模型施加脉冲合成电压;通过有限元计算获 取铁心在一个预设时间周期内的磁通密度波形。 可选地,通过有限元计算获取铁心在一个预设时间周期内的磁通密度波形,包括: 使用瞬态有限元分析方法计算换流阀用饱和电抗器的磁场,获得铁心在预设时间周期内任 一时刻的磁通密度,形成磁通密度波形。 可选地,在本发明提供的换流阀用饱和电抗器损耗分离方法中,通过如下公式计 算激励电压: 其中,N表示励磁线圈的匝数,S表示铁心的有效横截面积,B(t) 表示磁通密度波形。 可选地,在本发明提供的换流阀用饱和电抗器损耗分离方法中,建立换流阀用饱 4 CN 111581864 A 说 明 书 2/8 页 和电抗器的有限元磁场分析模型,包括:根据换流阀用饱和电抗器的结构,对换流阀用饱和 电抗器的铁心和螺旋线圈分别进行建模,得到有限元磁场分析模型。 可选地,在本发明提供的换流阀用饱和电抗器损耗分离方法中,励磁线圈和测量 线圈的匝数相同。 本发明第二方面提供了一种换流阀用饱和电抗器损耗分离装置,换流阀用饱和电 抗器中包含多个铁心;换流阀用饱和电抗器损耗分离装置包括:磁通密度波形获取模块,用 于获取任意一个铁心在一个预设时间周期内的磁通密度波形;铁心损耗试验模型建立模 块,用于建立铁心损耗试验模型,铁心损耗试验模型包括单个铁心、励磁线圈、测量线圈;激 励电压获取模块,用于根据磁通密度波形、铁心的有效横截面积、励磁线圈的匝数计算预设 时间周期内励磁线圈的激励电压;铁心损耗试验模型参数获取模块,用于向励磁线圈施加 激励电压,获取励磁线圈的电流和测量线圈的电压;铁心损耗测量模块,用于由励磁线圈的 电流和测量线圈的电压测得单个铁心的损耗。 本发明第三方面提供了一种计算机设备,包括:至少一个处理器;以及与至少一个 处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至 少一个处理器执行,从而执行如泵阿明第三方面提供的换流阀用饱和电抗器损耗分离方 法。 本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,计算机可读存储 介质存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行如本发明第一方面提供的换流阀用 饱和电抗器损耗分离方法。 本发明技术方案,具有如下优点: 1 .本发明提供的换流阀用饱和电抗器损耗分离方法,通过建立铁心损耗试验模 型,实现了在实际运行时对换流阀用饱和电抗器的铁心损耗的测量,在得到单独一个铁心 的损耗后,先根据单独铁心的损耗和换流阀用饱和电抗器中铁心的数量计算总铁心损耗, 然后根据换流阀用饱和电抗器在脉冲合成工况下的总损耗测量值和总铁心损耗计算换流 阀用饱和电抗器的线圈损耗,实现了换流阀用饱和电抗器中铁心损耗和线圈损耗的分离, 避免了使用总损耗值减去线圈损耗计算值造成的大数相减问题,提高了损耗分离的精度, 并且损耗分离结果为换流阀用饱和电抗器损耗及温升控制提供了支撑,提升了换流阀用饱 和电抗器的试验水平,有利于技术人员对饱和电抗器的铁心进行单独设计改进。 2.本发明提供的换流阀用饱和电抗器损耗分离方法,在建立换流阀用饱和电抗器 的有限元磁场分析模型时,对换流阀用饱和电抗器的铁心和螺旋线圈分别进行建模,得到 了换流阀用饱和电抗器的有限元磁场分析模型,由于换流阀用饱和电抗器的损耗只包含铁 心与线圈两部分,而外壳、绝缘垫块等为绝缘材料,不产生损耗,在本发明实施例中建模时 对不产生损耗的部分没有进行建模,因此本发明实施例中建立的换流阀用饱和电抗器的有 限元磁场分析模型在保证模型有效的基础上,实现了对模型的简化,使建模过程较为简单。 3 .本发明提供的换流阀用饱和电抗器损耗分离装置,通过建立铁心损耗试验模 型,实现了在实际运行时对换流阀用饱和电抗器的铁心损耗的测量,在得到单独一个铁心 的损耗后,先根据单独铁心的损耗和换流阀用饱和电抗器中铁心的数量计算总铁心损耗, 然后根据换流阀用饱和电抗器在脉冲合成工况下的总损耗测量值和总铁心损耗计算换流 阀用饱和电抗器的线圈损耗,实现了换流阀用饱和电抗器中铁心损耗和线圈损耗的分离, 5 CN 111581864 A 说 明 书 3/8 页 避免了使用总损耗值减去线圈损耗计算值造成的大数相减问题,提高了损耗分离的精度, 并且损耗分离结果为换流阀用饱和电抗器损耗及温升控制提供了支撑,提升了换流阀用饱 和电抗器的试验水平,有利于技术人员对换流阀用饱和电抗器的铁心进行单独设计改进。 附图说明 为了更清楚地说明本发明