变压器仿真方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

本申请涉及设备仿真，特别是涉及一种变压器仿真方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、随着设备仿真技术的发展，利用设备仿真技术可以实现对于大型复杂设备的设备仿真，例如变压器仿真等。

2、目前，在进行变压器仿真时通常是以数值仿真的方式进行变压器仿真。

3、然而，在实际的变压器中通常会存在多种物理场的相互作用，且这些物理场所对应的物理过程通常也具有不同的时间尺度，数值仿真的方式通常较难兼顾这些不同尺度下的物理过程，从而导致变压器仿真的准确度变低。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升变压器仿真准确度的变压器仿真方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本申请提供了一种变压器仿真方法。所述方法包括：

3、根据目标变压器的产热信息和流体信息，生成所述目标变压器的热流耦合模型；

4、确定所述目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息，并将所述目标系统控制信息和所述热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型；

5、根据所述多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，控制所述目标变压器的仿真模型进行变压器仿真。

6、在其中一个实施例中，所述目标系统控制信息包括目标系统控制方程；所述确定所述目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息，包括：

7、确定所述目标变压器在快时间尺度下的第一系统控制方程；根据所述快时间尺度和慢时间尺度之间的尺度大小关系，在所述第一系统控制方程中添加慢尺度时间变量，得到第二系统控制方程；根据预设加速系数和所述第二系统控制方程，生成多时间尺度下的目标系统控制方程。

8、在其中一个实施例中，所述目标系统控制信息包括目标系统控制方程；所述将所述目标系统控制信息和所述热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，包括：

9、将所述目标系统控制方程和所述热流耦合模型进行融合，得到融合模型；根据预设加速系数，对所述融合模型进行多时间尺度平衡，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型。

10、在其中一个实施例中，所述热流耦合模型包括热流耦合方程；所述根据目标变压器的产热信息和流体信息，生成所述目标变压器的热流耦合模型，包括：

11、根据所述目标变压器的产热信息，确定所述目标变压器内部的传热热量信息；根据所述传热热量信息和所述目标变压器的流体信息，建立所述目标变压器的热流耦合方程。

12、在其中一个实施例中，所述传热热量信息包括热传导热量信息、热对流热量信息和热辐射热量信息；所述根据所述目标变压器的产热信息，确定所述目标变压器内部的传热热量信息，包括：

13、根据所述目标变压器中紧邻表面之间的距离和热传导系数，生成所述热传导热量信息；根据所述目标变压器内部流体的流体温度、流体接触表面的表面温度和热对流传热系数，生成所述热对流热量信息；根据辐射表面与辐射表面周围环境之间的相对黑度、所述辐射表面的第一热力学温度和所述辐射表面周围环境的第二热力学温度，生成热辐射热量信息。

14、在其中一个实施例中，所述流体信息包括流体密度、流体动力粘度、流体压力和流体比热容；所述产热信息包括所述目标变压器内部的载流导体产生的热量。

15、第二方面，本申请还提供了一种变压器仿真装置。所述装置包括：

16、热流耦合模型生成模块，用于根据目标变压器的产热信息和流体信息，生成所述目标变压器的热流耦合模型；

17、融合模块，用于确定所述目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息，并将所述目标系统控制信息和所述热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型；

18、仿真模块，用于根据所述多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，控制所述目标变压器的仿真模型进行变压器仿真。

19、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

20、根据目标变压器的产热信息和流体信息，生成所述目标变压器的热流耦合模型；确定所述目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息，并将所述目标系统控制信息和所述热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型；根据所述多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，控制所述目标变压器的仿真模型进行变压器仿真。

21、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

22、根据目标变压器的产热信息和流体信息，生成所述目标变压器的热流耦合模型；确定所述目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息，并将所述目标系统控制信息和所述热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型；根据所述多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，控制所述目标变压器的仿真模型进行变压器仿真。

23、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

24、根据目标变压器的产热信息和流体信息，生成所述目标变压器的热流耦合模型；确定所述目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息，并将所述目标系统控制信息和所述热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型；根据所述多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，控制所述目标变压器的仿真模型进行变压器仿真。

25、上述变压器仿真方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，首先根据目标变压器的产热信息和流体信息来构建目标变压的热流耦合模型；然后将目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息与热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度下的热流耦合系统模型，这样利用该热流耦合系统模型可以准确地对于多时间尺度下的热传导和流体流动现象进行准确评估，从而根据多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，控制目标变压器的仿真模型进行变压器仿真，可以提升变压器仿真的准确度。

技术特征：

1.一种变压器仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标系统控制信息包括目标系统控制方程；所述确定所述目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标系统控制信息包括目标系统控制方程；所述将所述目标系统控制信息和所述热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热流耦合模型包括热流耦合方程；所述根据目标变压器的产热信息和流体信息，生成所述目标变压器的热流耦合模型，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传热热量信息包括热传导热量信息、热对流热量信息和热辐射热量信息；所述根据所述目标变压器的产热信息，确定所述目标变压器内部的传热热量信息，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述流体信息包括流体密度、流体动力粘度、流体压力和流体比热容；所述产热信息包括所述目标变压器内部的载流导体产生的热量。

7.一种变压器仿真装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种变压器仿真方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：根据目标变压器的产热信息和流体信息，生成所述目标变压器的热流耦合模型；确定所述目标变压器在多时间尺度下的目标系统控制信息，并将所述目标系统控制信息和所述热流耦合模型进行融合，得到多时间尺度条件下的热流耦合系统模型；根据所述多时间尺度条件下的热流耦合系统模型，控制所述目标变压器的仿真模型进行变压器仿真。采用本方法能够提升变压器仿真的准确度。

技术研发人员：邓军,谢志成,周海滨,侯明春,潘志城,彭翔,伍衡,张良,程建伟,齐波,高春嘉
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12