(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利電分公司路21號(hào)專利權(quán)人國(guó)家電網(wǎng)有限公司審查員孫文杰本發(fā)明提供一種變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元磁場(chǎng)模型基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)電路計(jì)算獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流和動(dòng)態(tài)電感基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)磁場(chǎng)計(jì)算獲得變壓器鐵心的勵(lì)磁電流和磁通密度分布21.一種變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法，其特征在于，包括：建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型；對(duì)所述變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元磁場(chǎng)模型；基于所述三維有限元磁場(chǎng)模型和預(yù)設(shè)的變壓器電路微分方程求解獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值；將所述瞬態(tài)電流值代入麥克斯韋方程計(jì)算獲得變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法，其特征在于，在獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值，以及，變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布基于變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和變壓器鐵心的磁通密度分布，利用變壓器電磁耦合特性建立電磁耦合模型；利用變壓器繞組的動(dòng)態(tài)電感值、變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值為參數(shù)進(jìn)行循環(huán)迭代，實(shí)現(xiàn)變壓器磁場(chǎng)和電路的間接耦合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法，其特征在于，所述建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型包括：獲取窗口參數(shù)，所述窗口參數(shù)包括鐵心窗口高度和鐵心窗口寬度；獲取鐵心參數(shù)，所述鐵心參數(shù)包括鐵心疊厚、鐵心寬度和鐵心高度；獲取繞組參數(shù)，所述繞組參數(shù)包括繞組匝數(shù)和繞組尺寸；獲取電場(chǎng)參數(shù)，所述電場(chǎng)參數(shù)包括鐵心密度、鐵心相對(duì)介電常數(shù)、鐵心電導(dǎo)率、繞組相獲取磁場(chǎng)參數(shù)，所述磁場(chǎng)參數(shù)包括鐵心沿軋制方向的B-H磁化曲線、鐵心沿垂直軋制方向的B-H磁化曲線、繞組相對(duì)磁導(dǎo)率和空氣相對(duì)磁導(dǎo)率；基于窗口參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的窗口設(shè)置，基于鐵心參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的鐵心參數(shù)設(shè)置，基于繞組參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的繞組參數(shù)設(shè)置，基于電場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的電場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，基于磁場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的磁場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，得到變壓器的結(jié)構(gòu)模型。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)模型包括鐵心部分、繞組線圈部分和空氣域部分；所述對(duì)所述變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分包括：對(duì)鐵心部分采用四面體網(wǎng)格進(jìn)行剖分，對(duì)繞組線圈部分采用掃掠式網(wǎng)格進(jìn)行剖分，對(duì)空氣域部分采用四面體網(wǎng)格進(jìn)行剖分；其中，對(duì)鐵心部分進(jìn)行剖分的四面體網(wǎng)格細(xì)于對(duì)空氣域部分進(jìn)行剖分的四面體網(wǎng)格。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法，其特征在于，所述變壓器電路微分方程為：R為電路的電阻矩陣，v(t)為電源電壓瞬時(shí)值，Lp為電路的動(dòng)態(tài)電感矩陣，i為繞組的瞬6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法，其特征在于，所述麥3克斯韋方程為：7.一種變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算裝置，其特征在于，包括：模型建立模塊，用于建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型；網(wǎng)格剖分模塊，用于對(duì)所述變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元磁場(chǎng)模數(shù)據(jù)獲取模塊，用于基于所述三維有限元磁場(chǎng)模型和預(yù)設(shè)的變壓器電路微分方程求解獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值；數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊，用于將所述瞬態(tài)電流值代入麥克斯韋方程計(jì)算獲得變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布。8.如權(quán)利要求7所述的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算裝置，其特征在于，所述模型建立模塊包括：第一獲取單元，用于獲取窗口參數(shù)，所述窗口參數(shù)包括鐵心窗口高度和鐵心窗口寬度；第二獲取單元，用于獲取鐵心參數(shù)，所述鐵心參數(shù)包括鐵心疊厚、鐵心寬度和鐵心高第三獲取單元，用于獲取繞組參數(shù)，所述繞組參數(shù)包括繞組匝數(shù)和繞組尺寸；第四獲取單元，用于獲取電場(chǎng)參數(shù)，所述電場(chǎng)參數(shù)包括鐵心密度、鐵心相對(duì)介電常數(shù)、鐵心電導(dǎo)率、繞組相對(duì)介電常數(shù)、繞組電導(dǎo)率、空氣相對(duì)介電常數(shù)和空氣電導(dǎo)率；第五獲取單元，用于獲取磁場(chǎng)參數(shù)，所述磁場(chǎng)參數(shù)包括鐵心沿軋制方向的B-H磁化曲線、鐵心沿垂直軋制方向的B-H磁化曲線、繞組相對(duì)磁導(dǎo)率和空氣相對(duì)磁導(dǎo)率；模型創(chuàng)建單元，用于基于窗口參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的窗口設(shè)置，基于鐵心參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的鐵心參數(shù)設(shè)置，基于繞組參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的繞組參數(shù)設(shè)置，基于電場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的電場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，基于磁場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的磁場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，得到變壓器的結(jié)構(gòu)模型。9.一種終端，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法的步驟。10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法的步驟。4變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法、裝置及終端技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法、裝置及終端。背景技術(shù)[0002]隨著我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的不斷成長(zhǎng)和發(fā)展，風(fēng)能和太陽(yáng)能等新能源發(fā)電形式的分布式電源越來(lái)越多的并網(wǎng)運(yùn)行，大量電力電子器件投入應(yīng)用，例如，大功率整流器件、變頻器、工業(yè)電弧爐負(fù)載等，這些電力電子器件的大量應(yīng)用會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的間諧波電能污染，導(dǎo)致電力系統(tǒng)波形越來(lái)越復(fù)雜。[0003]含鐵心繞組類變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，在含間諧波電壓的影響下會(huì)發(fā)生繞組電流畸變，導(dǎo)致鐵心達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)從而產(chǎn)生勵(lì)磁電流畸變，引起損耗增加，還可能會(huì)產(chǎn)生噪聲問(wèn)題和振動(dòng)問(wèn)題，影響變壓器的正常工作。因此，需要進(jìn)行含間諧波電壓激勵(lì)的頻率、含量變化對(duì)鐵心勵(lì)磁特性影響分析及計(jì)算；[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，求取勵(lì)磁特性往往通過(guò)多物理場(chǎng)耦合的方式，計(jì)算過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)且準(zhǔn)確度不高，尤其是對(duì)于不同激勵(lì)下的勵(lì)磁情況，往往需要對(duì)不同的激勵(lì)條件分別重新計(jì)算。發(fā)明內(nèi)容[0005]本發(fā)明提供一種變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法、裝置及終端，以省時(shí)、高效的實(shí)現(xiàn)含鐵心繞組類變壓器勵(lì)磁特性的計(jì)算。[0006]第一方面，本發(fā)明提供了一種變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法，包括：[0007]建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型；[0008]對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元磁場(chǎng)模型；[0009]基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)電路計(jì)算獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值；[0010]基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)磁場(chǎng)計(jì)算獲得變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布。[0011]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值，以及，變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布之后，方法還包括；[0012]基于變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和變壓器鐵心的磁通密度分布，利用變壓器電磁耦合特性建立電磁耦合模型；[0013]利用變壓器繞組的動(dòng)態(tài)電感值、變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值為參數(shù)進(jìn)行循環(huán)迭代，實(shí)現(xiàn)變壓器磁場(chǎng)和電路的間接耦合。[0014]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型，包括；[0015]獲取窗口參數(shù)，窗口參數(shù)包括鐵心窗口高度和鐵心窗口寬度；[0016]獲取鐵心參數(shù)，鐵心參數(shù)包括鐵心疊厚、鐵心寬度和鐵心高度；5[0022]對(duì)鐵心部分采用四面體網(wǎng)格進(jìn)行剖分，對(duì)繞組線圈部分采用掃掠式網(wǎng)格進(jìn)行剖[0023]其中，對(duì)鐵心部分進(jìn)行剖分的四面體網(wǎng)格細(xì)于對(duì)空氣域部分進(jìn)行剖分的四面體網(wǎng)[0025]基于三維有限元磁場(chǎng)模型和預(yù)設(shè)的變壓器電路微分方程求解獲得繞組的瞬態(tài)電[0030]將瞬態(tài)電流值代入麥克斯韋方程計(jì)算出變壓器鐵心的磁通密度分布及勵(lì)磁電流6[0040]獲取窗口參數(shù)，窗口參數(shù)包括鐵心窗口高度和鐵心窗口寬度；[0042]獲取繞組參數(shù)，繞組參數(shù)包括繞組匝數(shù)和繞組尺寸；[0043]獲取電場(chǎng)參數(shù)，電場(chǎng)參數(shù)包括鐵心密度、鐵心相對(duì)介電常數(shù)、鐵心電導(dǎo)率、繞組相對(duì)介電常數(shù)、繞組電導(dǎo)率、空氣相對(duì)介電常數(shù)和[0044]獲取磁場(chǎng)參數(shù)，磁場(chǎng)參數(shù)包括鐵心沿軋制方向的B-H磁化曲線、鐵心沿垂直軋制方向的B-H磁化曲線、繞組相對(duì)磁導(dǎo)率和空氣相對(duì)磁導(dǎo)率；[0045]基于窗口參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的窗口設(shè)置，基于鐵心參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的鐵心參數(shù)設(shè)置，基于繞組參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的繞組參數(shù)設(shè)置，基于電場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的電場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，基于磁場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的磁場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，得到變壓器的結(jié)構(gòu)模型。[0046]第三方面，本發(fā)明提供了一種終端，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。[0047]第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上第一方面或第一方面的任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述方法的步驟。[0048]本發(fā)明提供一種變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法、裝置及終端，首先，建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型，然后，對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元磁場(chǎng)模型；之后，基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)電路計(jì)算獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值；最后，基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)磁場(chǎng)計(jì)算獲得變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布。本發(fā)明通過(guò)建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行網(wǎng)格剖分得到三維有限元磁場(chǎng)模型，可以更準(zhǔn)確的反映含鐵心繞組類變壓器的特性，通過(guò)電路計(jì)算和磁場(chǎng)計(jì)算，可以更快速高效的反映變壓器鐵心在不同激勵(lì)條件下的勵(lì)磁特性變化。附圖說(shuō)明[0049]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0050]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法的實(shí)現(xiàn)流程[0051]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的變壓器的結(jié)構(gòu)模型的示意圖；[0052]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的B-H磁化曲線的示意圖；[0053]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的三維有限元磁場(chǎng)模型的示意圖；[0054]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的三維有限元磁場(chǎng)模型的磁通密度分布的示意圖；[0055]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的附加在1.575V/5Hz含間諧波電壓時(shí)勵(lì)磁電流的計(jì)算值和理論值的示意圖；[0056]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的附加在1.575V/10Hz含間諧波電壓時(shí)勵(lì)磁電流的計(jì)算7值和理論值的示意圖；[0057]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)示意[0058]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的終端的示意圖。具體實(shí)施方式[0059]以下描述中，為了說(shuō)明而不是為了限定，提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)之類的具體細(xì)節(jié)，以便透徹理解本發(fā)明實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例中也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況中，省略對(duì)眾所周知的系統(tǒng)、裝置、電路以及方法的詳細(xì)說(shuō)明，以免不必要的細(xì)節(jié)妨礙本發(fā)明的描述。[0060]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。[0061]參見(jiàn)圖1,其示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法[0062]步驟S110、建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型。[0063]本實(shí)施例中，使用仿真軟件根據(jù)變壓器鐵心的窗口參數(shù)、變壓器的鐵心參數(shù)、變壓器鐵心的繞組參數(shù)、變壓器的電場(chǎng)參數(shù)和變壓器的磁場(chǎng)參數(shù)，建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示。[0064]具體為，獲取窗口參數(shù)，窗口參數(shù)包括鐵心窗口高度和鐵心窗口寬度；示例性的，鐵心窗口高度是130mm,鐵心窗口寬度是70mm。[0065]獲取鐵心參數(shù)，鐵心參數(shù)包括鐵心疊厚、鐵心寬度和鐵心高度；示例性的，鐵心疊[0066]獲取繞組參數(shù)，繞組參數(shù)包括繞組匝數(shù)和繞組尺寸；示例性的，繞組匝數(shù)是20匝，繞組尺寸是高60mm厚4mm的方形線圈結(jié)構(gòu)。[0067]獲取電場(chǎng)參數(shù)，電場(chǎng)參數(shù)包括鐵心密度、鐵心相對(duì)介電常數(shù)、鐵心電導(dǎo)率、繞組相m3,鐵心相對(duì)介電常數(shù)是1,鐵心電導(dǎo)率是5S/m,繞組相對(duì)介電常數(shù)是1,繞組電導(dǎo)率5S/m,空氣相對(duì)介電常數(shù)為1,空氣電導(dǎo)率是5S/m。[0068]獲取磁場(chǎng)參數(shù)，磁場(chǎng)參數(shù)包括鐵心沿軋制方向的B-H磁化曲線、鐵心沿垂直軋制方化曲線、鐵心沿垂直軋制方向的B-H磁化曲線如圖3所示，繞組相對(duì)磁導(dǎo)率是5S/m,空氣相對(duì)磁導(dǎo)率是5S/m。[0069]基于窗口參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的窗口設(shè)置，基于鐵心參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的鐵心參數(shù)設(shè)置，基于繞組參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的繞組參數(shù)設(shè)置，基于電場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的電場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，基于磁場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的磁場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，得到變壓器的結(jié)構(gòu)模型。[0070]步驟S120、對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元磁場(chǎng)模型。[0071]本實(shí)施例中，使用仿真軟件對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元8[0075]示例性的，對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，完整網(wǎng)格包含69432個(gè)域單元、[0089]將定義矢量磁位A,令B9[0094]基于變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和變壓器鐵心的磁通密度分布，利用變壓器電磁耦合特性建立電磁耦合模型；[0095]利用變壓器繞組的動(dòng)態(tài)電感值、變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值為參數(shù)進(jìn)行循環(huán)迭代，實(shí)現(xiàn)變壓器磁場(chǎng)和電路的間接耦合。[0096]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在繞組施加頻率為50Hz,幅值為52.5V的正弦電壓，可以得到三維有限元磁場(chǎng)模型的磁通密度分布如圖5所示，鐵心的磁通密度分布為1.3T,和鐵心的理論值基本相等，可證明三維有限元模型可以準(zhǔn)確計(jì)算出鐵心磁通密度分布。[0097]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在繞組施加頻率為50Hz,幅值為52.5V分別附加在：0.525V(基頻1%)/5Hz含間諧波電壓、1.575V(基頻3%)/5Hz含間諧波電壓、1.35V(基頻3%)/10Hz含間諧波電壓、1.35V(基頻3%)/7Hz含間諧波電壓、2.625V(基頻5%)/5Hz含間諧波電壓的激勵(lì)?；谌S有限元磁場(chǎng)模型計(jì)算磁通密度分布，對(duì)計(jì)算值與理論值進(jìn)行比對(duì)，得到誤差情況如表1,可證明本模型可以準(zhǔn)確反映鐵心在含間諧波電壓的磁通密度變激勵(lì)頻率/Hz7555電壓/V理論誤差2.1%4.1%[0100]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在繞組施加頻率為50Hz,幅值為52.5V,附加在1.575V/5Hz含間諧波電壓時(shí)，基于三維有限元磁密模型計(jì)算勵(lì)磁電流，得到勵(lì)磁電流的計(jì)算值和理論值如圖6所示；在繞組施加頻率為50Hz,幅值為52.5V,附加在1.575V/10Hz含間諧波電壓時(shí)，基于三維有限元磁密模型計(jì)算勵(lì)磁電流，得到勵(lì)磁電流的計(jì)算值和理論值如圖7所示，可證明三維有限元磁場(chǎng)模型可以準(zhǔn)確反映鐵心在含間諧波電壓下勵(lì)磁電流的變化。[0101]在本發(fā)明實(shí)施例中，首先，建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型。之后，對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元磁場(chǎng)模型。然后，基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)電路計(jì)算獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值。最后，基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)磁場(chǎng)計(jì)算獲得變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布。如此，通過(guò)磁通密度分布、動(dòng)態(tài)電感值、瞬態(tài)電流值和勵(lì)磁電流值可以反映出含鐵心繞組類變壓器在含間諧波電壓影響下發(fā)生的變[0102]應(yīng)理解，上述實(shí)施例中各步驟的序號(hào)的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過(guò)程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定，而不應(yīng)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程構(gòu)成任何限[0103]基于上述實(shí)施例提供的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法，相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了應(yīng)用于變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法裝置的具體實(shí)現(xiàn)方式。請(qǐng)參見(jiàn)以下實(shí)施例。[0104]圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)示[0105]如圖8所示，變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算裝置800包括：模型建立模塊810、[0106]模型建立模塊810,用于建立變壓器的結(jié)構(gòu)模型。[0107]網(wǎng)格剖分模塊820,用于對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到三維有限元磁場(chǎng)模型。[0108]數(shù)據(jù)獲取模塊830,用于基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)電路計(jì)算獲得變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值。[0109]數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊840,用于基于三維有限元磁場(chǎng)模型，通過(guò)磁場(chǎng)計(jì)算獲得變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布。[0110]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述模型建立模塊810,具體用于：[0111]獲取窗口參數(shù)，窗口參數(shù)包括鐵心窗口高度和鐵心窗口寬度；[0113]獲取繞組參數(shù)，繞組參數(shù)包括繞組匝數(shù)和繞組[0114]獲取電場(chǎng)參數(shù)，電場(chǎng)參數(shù)包括鐵心密度、鐵心相對(duì)介電常數(shù)、鐵心電導(dǎo)率、繞組相對(duì)介電常數(shù)、繞組電導(dǎo)率、空氣相對(duì)介電常數(shù)和空氣電導(dǎo)率；[0115]獲取磁場(chǎng)參數(shù)，磁場(chǎng)參數(shù)包括鐵心沿軋制方向的B-H磁化曲線、鐵心沿垂直軋制方向的B-H磁化曲線、繞組相對(duì)磁導(dǎo)率和空氣相對(duì)磁導(dǎo)率；[0116]基于窗口參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的窗口設(shè)置，基于鐵心參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的鐵心參數(shù)設(shè)置，基于繞組參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的繞組參數(shù)設(shè)置，基于電場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的電場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，基于磁場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的磁場(chǎng)參數(shù)設(shè)置，得到變壓器的結(jié)構(gòu)模型。[0117]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述網(wǎng)格剖分模塊820,具體用于：[0118]結(jié)構(gòu)模型包括鐵心部分、繞組線圈部分和空氣域部分；[0119]對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分包括：[0120]對(duì)鐵心部分采用四面體網(wǎng)格進(jìn)行剖分，對(duì)繞組線圈部分采用掃掠式網(wǎng)格進(jìn)行剖分，對(duì)空氣域部分采用四面體網(wǎng)格進(jìn)行剖分；[0121]其中，對(duì)鐵心部分進(jìn)行剖分的四面體網(wǎng)格細(xì)于對(duì)空氣域部分進(jìn)行剖分的四面體網(wǎng)格。[0122]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)獲取模塊830,具體用于：[0123]基于三維有限元磁場(chǎng)模型和預(yù)設(shè)的變壓器電路微分方程求解獲得瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值；[0124]變壓器電路微分方程為：[0126]R為電路的電阻矩陣，v(t)為電源電壓瞬時(shí)值，L,為電路的動(dòng)態(tài)電感矩陣，i為繞組[0127]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊840,具體用于：[0128]將瞬態(tài)電流值代入麥克斯韋方程計(jì)算出變壓器鐵心的磁通密度分布及勵(lì)磁電流11[0132]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊840,還具體用于：[0133]在獲取變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和動(dòng)態(tài)電感值，以及，變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值和磁通密度分布之后；[0134]基于變壓器繞組的瞬態(tài)電流值和變壓器鐵心的磁通密度分布，利用變壓器電磁耦合特性建立電磁耦合模型；[0135]利用變壓器繞組的動(dòng)態(tài)電感值、變壓器鐵心的勵(lì)磁電流值為參數(shù)進(jìn)行循環(huán)迭代，實(shí)現(xiàn)變壓器磁場(chǎng)和電路的間接耦合。[0136]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的終端的示意圖。如圖9所示，該實(shí)施例的終端9包括：處理器90、存儲(chǔ)器91以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器91中并可在所述處理器90上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序92。所述處理器90執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序92時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各個(gè)變壓器鐵心勵(lì)磁特性的有限元計(jì)算方法實(shí)施例中的步驟，例如圖1所示的步驟S110至步驟S140?；蛘?，所述處理器90執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序92時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各裝置實(shí)施例中各模塊/單元的功能，例如圖8所示模塊810至840的功能。[0137]示例性的，所述計(jì)算機(jī)程序92可以被分割成一個(gè)或多個(gè)模塊/單元，所述一個(gè)或者多個(gè)模塊/單元被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器91中，并由所述處理器90執(zhí)行，以完成本發(fā)明。所述一個(gè)或多個(gè)模塊/單元可以是能夠完成特定功能的一系列計(jì)算機(jī)程序指令段，該指令段用于描述所述計(jì)算機(jī)程序92在所述終端9中的執(zhí)行過(guò)程。例如，所述計(jì)算機(jī)程序92可以被分割成圖8所示的模塊810至840。[0138]所述終端9可以是桌上型計(jì)算機(jī)、筆記本、掌上電腦及云端服務(wù)器等計(jì)算設(shè)備。所述終端9可包括，但不僅限于，處理器90、存儲(chǔ)器91。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖9僅僅是終端9的示例，并不構(gòu)成對(duì)終端9的限定，可以包括比圖示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者不同的部件，例如所述終端還可以包括輸入輸出設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、總線等。[0139]所稱處理器90可以是中央處理單元(CentralProcessingUnit,CPU),還可以是其他通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DigitalSignalProcessor,DSP)、專用集成電路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件等。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器[0140]所述存儲(chǔ)器91可以是所述終端9的內(nèi)部存儲(chǔ)單元，例如終端9的硬盤或內(nèi)存。所述存儲(chǔ)器91也可以是所述終端9的外部存儲(chǔ)設(shè)備，例如所述終端9上配備的插接式硬盤，智能存儲(chǔ)卡(SmartMediaCard,SMC),安全數(shù)字(SecureDigital,SD)卡，閃存卡(FlashCard)等。進(jìn)一步地，所述存儲(chǔ)器91還可以既包括所述終端9的內(nèi)部存儲(chǔ)單元也包括外部存儲(chǔ)設(shè)備。所述存儲(chǔ)器91用于存儲(chǔ)所述計(jì)算機(jī)程序以及所述終端所需的其他程序和數(shù)據(jù)。所述存儲(chǔ)器91還可以用于暫時(shí)地存儲(chǔ)已經(jīng)輸出或者將要輸出的數(shù)據(jù)。[0141]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為了描述的方便和簡(jiǎn)潔，僅以上述各功能單元、模塊的劃分進(jìn)行舉例說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能單元、模塊完成，即將所述裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能單元或模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。實(shí)施例中的各功能單元、模塊可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中，上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。另外，各功能單元、模塊的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。上述系統(tǒng)中單元、模塊的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。[0142]在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述或記載的部分，可以參見(jiàn)其它實(shí)施例的相關(guān)描述。[0143]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。[0144]在本發(fā)明所提供的實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置/終端和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置/終端實(shí)施例僅僅是示意單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過(guò)一些