油浸式电力变压器绕组稳态温升降阶计算方法研究

作者：胡万君; **^*; 朱章宸; 刘云鹏; 王文浩

来源：中国电机工程学报, 2023, 43(16): 6505-6517.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.220845

• 油浸式电力变压器
• 绕组稳态温升
• 本征正交分解
• 离散经验插值
• 降阶计算方法

大型电力设备的数字化研究是构建新型电力系统的基础。为了实现在数字化平台中针对不同工况下的油浸式电力变压器绕组稳态温升的精准快速计算，该文提出一种基于本征正交分解方法(proper orthogonal decomposition,POD)与离散经验插值方法(discrete empirical interpolation method,DEIM)的稳态温升降阶计算方法。首先，采用最小二乘有限元法与迎风有限元法建立绕组稳态流固耦合传热计算的有限元全阶模型；其次，基于本征正交分解算法与离散经验插值算法基本原理，建立适用于绕组温升计算的降阶模型；最后，构建二维变压器分匝绕组传热模型，并采用该模型对降阶算法在稳态传热计算中的精度、计算效率以及鲁棒性进行验证分析。数值实验结果表明，所提稳态温升降阶计算方法有很高的计算精度，且计算效率较全阶计算模型提高约40倍左右。同时，对于样本空间范围之外一定区域内的工况，降阶模型仍然具有很高的精度，流场与温度场的平均相对误差均小于5%，说明了降阶模型具有非常优秀的鲁棒性，能够承受一定程度的环境扰动，该算法能够为大型电力设备的数字化提供参考。

• 单位
  华北电力大学