面向数字孪生模型应用的油浸式变压器绕组温度POD-RBFLP降阶计算方法

作     者：刘刚 胡万君 郝世缘 高成龙 武卫革 刘云鹏 李琳 LIU Gang;HU Wanjun;HAO Shiyuan;GAO Chenglong;WU Weige;LIU Yunpeng;LI Lin

作者机构：河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学)河北省保定市071003 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室(保定天威保变电气股份有限公司)河北省保定市071056 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京市昌平区102206 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB2401703) 中央高校基本科研业务费专项资金(2022MS073) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第11期

页      码：4566-4578,I0034页

摘      要：了解油浸式电力变压器绕组的温度情况是保证其运行稳定性的关键,也是当前针对油浸式变压器数字孪生分析的必然需求。为了快速地获得变压器绕组的稳态温度,该文提出一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和包含线性多项式的径向基函数响应面法(radial basis function response surface method including linear polynomial,RBFLP)的降阶计算模型。首先,讨论POD方法的降阶特性,并设计一种基于留一法交叉验证的自适应获得快照矩阵方法,以提高计算精度及效率;其次,采用响应面方法建立POD模态系数与绕组工况的相关关系,旨在实现通过绕组工况快速获得POD模态系数,从而跳过对降阶模型的复杂非线性计算,进而高效重构绕组温度场。相关算例表明,该方法具有较好的计算精度和效率,在50组测试工况下,与全阶计算相比,误差不超过2.5 K,且总计算时间仅为1.45 s;最后,基于110 kV变压器绕组搭建温升试验平台,试验结果表明,降阶计算结果相较于试验结果,平均计算误差不超过2 K,且单步计算时间仅为0.03 s,相较于同等规模的全阶计算,计算效率有较大幅度地提升。

主 题 词：油浸式电力变压器 绕组稳态温度 本征正交分解 包含线性多项式的径向基函数响应面 降阶模型 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.230154

馆 藏 号：203128183...