[发明专利]一种用于光伏升压变压器电感分析

说明书

一种用于光伏升压变压器电感分析，它涉及一种光伏升压变压器技术领域。它包含如下步骤：通过Ansys软件建立光伏升压变压器磁场二维分析模型；建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B‑H曲线设定；选取要计算的电感的线圈模型并加入电感计算器；对光伏升压变压器磁场二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明将采用有限元的方法，运用Ansys软件对光伏升压变压器电感进行仿真分析计算，可快速准确的得出线圈的自感以及线圈之间的互感，可以为光伏升压变压器设计起指导意义。

技术领域

本发明涉及光伏升压变压器技术领域，具体涉及一种用于光伏升压变压器电感分析。

背景技术

大型光伏电站考虑到容量和电压损耗的原因，并网电压一般都比较高，如110KV、220KV，如此高的送出电压，就需要实行二次升压方案才能实现。那么，根据我国电压等级划分，就地升压可以选择10KV或者35KV，然后再二次升压至送出电压。这就需要光伏升压变压器，变压器是一种常见的电气设备，可用来把某一数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压。升压变压器就是用来把低数值的交变电压变换为同频率的另一较高数值交变电压的变压器，在光伏升压变压器设计中，线圈电感分析是一关键参数。

现阶段的光伏升压变压器电感分析，一般通过理论编程进行分析计算，不易直观实现；而采用有限元的方法通过Ansys软件进行电感仿真分析，能够快速直观准确的得出电感分布，易于工程中设计操作。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于光伏升压变压器电感分析，容易直观实现，通过有限元的方法，采用Ansys软件对光伏升压变压器电感进行分析计算，能够快速直观准确的得出电感分布，易于工程中设计操作。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含如下步骤：

1.通过Ansys软件建立光伏升压变压器磁场二维分析模型；

2.建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；

3.设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；

4.选取要计算的电感的线圈模型并加入电感计算器；

5.对光伏升压变压器磁场二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；

6.对光伏升压变压器磁场二维分析模型施加电流密度；

7.定义分析所需的磁力线平行边界条件；

8.通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；

9.选取线圈模型调出线圈的自感和互感参数从而得出总电感。

所述电感可表示为：

式中，Wm为磁场储能，L为计算的电感，I为产生磁场能量的电流，

通过磁场储能的形式很容易计算出电感，电感与导体电流所产生的的磁场能量相关，以电感与电流形式表示的磁场能量为：

磁场的储能计算是通过磁场的势函数计算获得，在有限元计算中其表达是为：