一种变压器多绕组耦合模型构建方法、系统、设备和介质与流程

本发明涉及一种适配n档位有载分接开关的变压器多绕组耦合模型构建方法、系统、设备和介质，属于电力系统仿真建模领域。

背景技术：

1、变压器和有载分接开关是电力系统中常见的关键设备。变压器是一种用于改变交流电压的电气设备，通过电磁感应原理实现电压变换，广泛用于直流输电系统、工业设备、电子设备以及其他领域。有载分接开关是用于调节变压器电压变比的设备，它通常包括多个分接位置，在运行时通过档位切换以调整输出电压。

2、在变压器的设计和运行中，涉及到吸附、冷却、骨架设计、绝缘等一系列技术问题，需要解决以提高效率和可靠性，变压器的电磁暂态仿真研究对于实际变压器的设计与运行有着重要指导意义。但是，现有的变压器模型难以适配有载分接开关的联合仿真，尤其是当有载分接开关的档位数量发生变化时，现有的变压器模型绕组数量无法自动适配有载分接开关的档位数量，这就导致重新构建适配有载分接开关档位的变压器模型十分复杂和困难。

3、综上所述，变压器和有载分接开关是高压直流输电系统的核心组件之一，亟待构建适配n档位有载分接开关的变压器模型，实现变压器和有载分接开关技术国产化发展。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种变压器多绕组耦合模型构建方法、系统、设备和介质，能够提高变压器多绕组耦合模型的建立效率和准确性，同时充分发挥pscad和matlab的优势，为电气仿真变压器—有载分接开关建模领域提供有价值的技术解决方案。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种变压器多绕组耦合模型构建方法，包括：

4、根据实际需求建立变压器多绕组耦合模型自定义元件，并对自定义元件的端口名称及端口类型进行配置；

5、通过计算得到变压器电感矩阵数据；

6、根据变压器电感矩阵数据建立基于excel的变压器自互感矩阵数据集，并利用matlab将基于excel的变压器自互感矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的dsdyn段代码；

7、根据变压器电感矩阵数据建立基于excel的transformer段代码的矩阵数据集，并利用matlab将基于excel的transformer段代码的矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的transformer段代码；

8、运行matlab，将批量生成的dsdyn段和transformer段代码输入到变压器多绕组耦合模型自定义元件中，得到适配n档位有载分接开关的变压器多绕组耦合模型。

9、进一步，所述根据实际需求建立变压器多绕组耦合模型自定义元件，并对自定义元件的端口名称及端口类型进行配置，包括：

10、根据pscad自定义元件设计规则以及变压器所需抽头数目，确定变压器多绕组耦合模型自定义元件端口数目；

11、基于确定的端口数目，对变压器多绕组耦合模型自定义元件的端口名称及端口类型进行配置。

12、进一步，所述基于确定的端口数目，对变压器多绕组耦合模型自定义元件的端口名称及端口类型进行配置，包括：分别对变压器多绕组耦合模型自定义元件的左侧端口和右侧端口依次命名，同时配置变压器多绕组耦合模型自定义元件的端口类型为电气型。

13、进一步，所述根据变压器电感矩阵数据建立基于excel的变压器自互感矩阵数据集，并利用matlab将基于excel的变压器自互感矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的dsdyn段代码，包括：

14、根据pscad软件中自互感矩阵数据集排列规则，将变压器电感矩阵输入到excel文件中，形成适配pscad中自互感矩阵数据集排列规则的变压器自互感矩阵数据集；

15、将基于excel的变压器自互感矩阵数据集导入matlab中，利用matlab将基于excel的变压器自互感矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的dsdyn段代码。

16、进一步，所述将基于excel的变压器自互感矩阵数据集导入matlab中，利用matlab将基于excel的变压器自互感矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的dsdyn段代码，包括：

17、首先，读取基于excel的变压器自互感矩阵数据集的阶数，并根据该矩阵的行数和列数建立循环；

18、其次，依次读取变压器自互感矩阵各个位置的数据，并赋值给变量tfdata(i，j)，形成tfdata(i，j)＝number的代码形式，其中，i和j对应此数据在自互感矩阵中的行数和列数，number则代表在此位置的自互感矩阵数据；

19、最后，依次将代码语句tfdata(i，j)＝number批量写出，形成dsdyn段代码。

20、进一步，所述根据变压器电感矩阵数据建立基于excel的transformer段代码的矩阵数据集，并利用matlab将基于excel的transformer段代码的矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的transformer段代码，包括：

21、根据pscad软件中transformer段代码的排列规则，将变压器电感矩阵输入到excel文件中，形成适配pscad中transformer段代码的排列规则的矩阵数据集，且该矩阵数据集的阶数与变压器自互感矩阵数据集的阶数相同；

22、将基于excel的变压器自互感矩阵数据集导入matlab中，利用matlab将基于excel的变压器自互感矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的dsdyn段代码。

23、进一步，所述将基于excel的变压器自互感矩阵数据集导入matlab中，利用matlab将基于excel的变压器自互感矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的dsdyn段代码，包括：

24、首先，读取变压器自互感矩阵的阶数，并根据该矩阵的行数和列数建立循环；

25、其次，在循环中依次调用定义的端口名称，按照预设排列规则依次提取矩阵数据集中的数据并赋值给调用的端口；

26、最后，依次将代码批量写出，形成transformer段代码。

27、第二方面，本发明提供一种变压器多绕组耦合模型构建系统，包括：

28、自定义元件配置模块，用于根据实际需求建立变压器多绕组耦合模型自定义元件，并对自定义元件的端口名称及端口类型进行配置；

29、数据集获取模块，用于计算得到变压器电感矩阵数据；

30、dsdyn段代码批量生产模块，用于根据变压器电感矩阵数据建立基于excel的变压器自互感矩阵数据集，并利用matlab将基于excel的变压器自互感矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的dsdyn段代码；

31、transformer段代码批量生成模块，用于根据变压器电感矩阵数据建立基于excel的transformer段代码的矩阵数据集，并利用matlab将基于excel的transformer段代码的矩阵数据集批量转换为适用于pscad软件的transformer段代码；

32、模型构建模块，用于将批量生成的dsdyn段和transformer段代码输入到变压器多绕组耦合模型自定义元件中，得到适配n档位有载分接开关的变压器多绕组耦合模型。

33、第三方面，本发明提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行任一方法。

34、第四方面，本发明提供一种计算设备，包括：一个或多个处理器及存储器，所述存储器中存储有一个或多个程序，并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任一方法的指令。

35、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

36、1、本发明通过变压器自互感矩阵数据和变压器抽头数量，调整excel数据库，可以自动生成适配pscad中自定义变压器元件的代码。

37、2、采用本发明时，可以自动构建基于pscad和matlab联合仿真的适配n档位有载分接开关的变压器多绕组耦合模型。

38、综上，本发明可以广泛应用于pscad有载分接开关-变压器建模领域。