(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210687990.5 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 中国南方电网有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号 申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 (72)发明人 苏寅生　谢惠藩　刘洪涛　陈德扬　 林雪华　罗超　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 郑华丽 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H01F 27/00(2006.01) (54)发明名称 一种变压器饱和状态仿真方法及装置 (57)摘要 本申请公开了一种变压器饱和状态仿真方 法及装置。 本申请基于铁芯饱和通常会在变压器 Y接绕组中性点产生周 期性的尖峰电流的特点， 根据计算得到的饱和电抗， 结合目标变压器的Y 接绕组中性点电流峰值与 目标变压器的铁芯磁 化曲线的拐点电压， 折算目标变压器的偏磁磁通 标幺值， 根据折算出的偏磁磁通标幺值， 在仿真 模型中设置变压器励磁支路的磁通偏置参数以 实现对目标变压器的变压器饱和状态的仿真， 通 过本申请的方案可更加准确地模拟现场因变压 器饱和引起的谐波谐振现象， 解决了现有的变压 器饱和状态仿真工作存在的仿真复现难的技术 问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115062472 A 2022.09.16 CN 115062472 A 1.一种变压器饱和状态仿真方法， 其特 征在于， 包括： 获取目标变压器的最大励磁涌流数据； 基于所述最大励磁涌流数据， 结合饱和电抗计算公式， 计算所述目标变压器的饱和电 抗； 根据所述饱和电抗， 结合所述目标变压器的Y接绕组中性点电流峰值与所述目标变压 器的铁芯磁化曲线的拐点电压， 折 算所述目标变压器的偏磁 磁通标幺值； 根据折算出的所述偏磁磁通标幺值， 在仿真模型中设置变压器励磁支路的磁通偏置参 数， 以根据所述磁通偏置参数， 对所述目标变压器的变压器饱和状态进行仿真。 2.根据权利要求1所述的一种变压器饱和状态仿真方法， 其特征在于， 所述饱和电抗计 算公式具体为： 式中， Uj为系统电压额定值， Imax为最大励磁涌流， Xair为饱和电抗。 3.根据权利要求2所述的一种变压器饱和状态仿真方法， 其特征在于， 当所述目标变压 器由高压侧空充或两侧均接入电网时， 则所述系统电压额定值等于高压侧电网电压额定 值， 当所述 目标变压器由低压侧空充时， 则所述系统电压额定值等于低压侧电网电压额定 值。 4.根据权利要求1所述的一种变压器饱和状态仿真方法， 其特征在于， 所述根据 所述饱 和电抗， 结合所述 目标变压器Y接绕组的中性点电流峰值与所述 目标变压器的铁芯磁化 曲 线的拐点电压， 折 算所述目标变压器的偏磁 磁通标幺值具体包括： 基于所述饱和电抗， 计算所述饱和电抗对应的饱和电抗标幺值； 基于所述饱和电抗标幺值， 结合励磁电流的U ‑I关系曲线和所述Y接绕组中性点电流峰 值， 计算出 所述目标变压器的偏磁 磁通对应的电压标幺值； 基于所述电压标幺值确定偏磁 磁通标幺值。 5.根据权利要求4所述的一种变压器饱和状态仿真方法， 其特征在于， 所述偏磁磁通标 幺值的计算式具体为： φ1＝U1 式中， φ1为所述偏磁磁通标幺值， U1为所述电压 标幺值， X*为所述饱和电抗标幺值， I0为 所述Y接绕组中性 点电流峰值。 6.一种变压器饱和状态仿真装置， 其特 征在于， 包括： 励磁涌流数据获取 单元， 用于获取目标变压器的最大励磁涌流数据； 饱和电抗计算单元， 用于基于所述最大励磁涌流数据， 结合饱和电抗计算公式， 计算所 述目标变压器的饱和电抗； 变压器饱和程度折算单元， 用于根据所述饱和电抗， 结合所述目标变压器的Y接 绕组中 性点电流峰值与所述目标变压器的铁芯磁化曲线的拐点电压， 折算所述目标变压器的偏 磁 磁通标幺值；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115062472 A 2饱和仿真配置单元， 用于根据折算出的所述偏磁磁通标幺值， 在仿真模型中设置变压 器励磁支路的磁通偏置参数， 以根据所述磁通偏置参数， 对所述 目标变压器的变压器饱和 状态进行仿真。 7.根据权利要求6所述的一种变压器饱和状态仿真装置， 其特征在于， 所述饱和电抗计 算公式具体为： 式中， Uj为系统电压额定值， Imax为最大励磁涌流， Xair为饱和电抗。 8.根据权利要求7所述的一种变压器饱和状态仿真装置， 其特征在于， 当所述目标变压 器由高压侧空充或两侧均接入电网时， 则所述系统电压额定值等于高压侧电网电压额定 值， 当所述 目标变压器由低压侧空充时， 则所述系统电压额定值等于低压侧电网电压额定 值。 9.根据权利要求6所述的一种变压器饱和状态仿真装置， 其特征在于， 所述变压器饱和 程度折算单元具体用于： 基于所述饱和电抗， 计算所述饱和电抗对应的饱和电抗标幺值； 基于所述饱和电抗标幺值， 结合励磁电流的U ‑I关系曲线和所述Y接绕组中性点电流峰 值， 计算出 所述目标变压器的偏磁 磁通对应的电压标幺值； 基于所述电压标幺值确定偏磁 磁通标幺值。 10.根据权利要求9所述的一种变压器饱和状态仿真装置， 其特征在于， 所述偏磁磁通 标幺值的计算式具体为： φ1＝U1 式中， φ1为所述偏磁磁通标幺值， U1为所述电压 标幺值， X*为所述饱和电抗标幺值， I0为 所述Y接绕组中性 点电流峰值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115062472 A 3