Matlab/Simulink变压器饱和模型/励磁涌流模型 变压器具备饱和特性和磁滞特性可以仿真剩磁饱和磁通等特性 励磁涌流结果见图2 磁滞特性见图3 剩磁见图4 图6为自己封装的变压器参数转换模块能够得到变压器仿真部分参数 图5为电流波形傅立叶分解结果也有现成代码 图1图2图3图4 图5 图6 仅供学习交流使用在电力系统仿真中变压器建模是个挺有意思的活计。今天咱们就来唠唠怎么用Simulink整出带磁滞和饱和特性的变压器模型特别是励磁涌流这个电力系统刺客的仿真方法。先看这个核心模型图1。建模的关键在于把铁芯的非线性特性塞进仿真里。传统线性模型根本抓不住涌流的精髓必须上磁化曲线的饱和特性。在Simulink里直接调用Saturable Transformer模块设置磁化曲线参数时要注意转折点的斜率——这个值直接决定了铁芯啥时候开始摆烂饱和。这里有个骚操作用Lookup Table实现自定义磁滞回线图3。代码里这样配置H_data [-500 -400 -300 ... ]; % 磁场强度数组 B_data [-1.4 -1.2 ... ]; % 磁感应强度数组 hysteresis_block set_param(model/Hysteresis,Table,B_data);这相当于给模型植入了铁芯的记忆每次磁化状态都会影响下次的响应。记得数组数据要实测或者查硅钢片手册乱填参数仿真结果会变得魔幻。Matlab/Simulink变压器饱和模型/励磁涌流模型 变压器具备饱和特性和磁滞特性可以仿真剩磁饱和磁通等特性 励磁涌流结果见图2 磁滞特性见图3 剩磁见图4 图6为自己封装的变压器参数转换模块能够得到变压器仿真部分参数 图5为电流波形傅立叶分解结果也有现成代码 图1图2图3图4 图5 图6 仅供学习交流使用说到励磁涌流图2重点在剩磁设置图4。在模块初始化脚本里加这句set_param(model/Transformer,RemanentFlux,0.8) % 80%剩磁合闸瞬间的相位角要随机试几个值毕竟实际投运时没人能卡准最佳相位。我试过0.9倍额定电压下合闸二次侧电流直接飙到5倍额定值波形那个畸变简直能逼死强迫症。参数转换模块图6是个实用工具能把铭牌参数转成仿真需要的格式。核心算法是标幺值转换Z_base V_base^2 / S_base; % 基准阻抗 R_pu R_actual / Z_base; % 电阻标幺值这个模块建议封装成mask子系统把铭牌参数做成输入端口双击就能直接填厂家给的参数比手动计算省事多了。最后看电流分析图5FFT代码其实可以玩点花样[pxx,f] pwelch(current, [],[],[],1e4); harmonics 100*pxx(2:15)/max(pxx); bar(harmonics) % 画各次谐波占比注意窗函数选汉宁窗能减少频谱泄露采样率要设成开关频率的10倍以上。实测发现二次谐波占比超过35%时基本可以判定是涌流而不是故障电流。搞这个模型最大的感悟是铁芯特性参数宁可保守别激进实测数据不足时多查IEC标准。毕竟仿真结果要是比现场录波还夸张甲方爸爸可是要掀桌的。模型文件和完整代码放知识星球了自己取用的时候记得把仿真步长调到1e-5秒以下不然可能看到灵异波形。