[发明专利]一种柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真方法和装置

说明书

本发明公开了一种柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真方法和装置。该柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真方法包括：根据柔性直流换流阀阀塔的结构确定磁场分布的关键部位；建立柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真模型，并根据磁场分布的关键部位对柔性直流换流阀阀塔磁场仿真模型进行简化，得到阀塔简化模型；对阀塔简化模型进行剖分，得到阀塔剖分模型；采用有限元求解器的计算方法，计算阀塔剖分模型的磁场分布。由此，通过柔性直流换流阀阀塔的结构，可以确定出磁场分布的关键部位；保留磁场分布的关键部件，忽略对磁场分布影响较小或没有影响的位置处的零部件，从而提高仿真的针对性，减少计算的复杂性，提高仿真计算的速度和精度。

技术领域

本发明实施例涉及仿真技术领域，尤其涉及一种柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真方法和装置。

背景技术

柔性直流换流阀是柔性直流输电工程换流站中的核心组成部分，尤其运行工况极为复杂。为验证柔性直流换流阀电磁设计的合理性，保证设备运行的可靠性和稳定性，需建立柔性直流换流阀阀塔的磁场计算仿真模型。

然而，现有的研究方法，多是针对柔性直流换流阀的电场建模计算分析或者高频电磁干扰建模计算分析的，而对于大电流引起的强磁场问题，尤其是低频下的磁场建模和计算分析的相关研究比较少，因此，对大电流引起的柔性直流换流阀阀塔的强磁场问题展开研究迫在眉睫。

发明内容

本发明实施例提供一种柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真方法和装置，以实现对柔性直流换流阀阀塔的磁场分布进行建模仿真计算。

第一方面，本发明实施例提供了一种柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真方法，该柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真方法包括：

根据柔性直流换流阀阀塔的结构确定磁场分布的关键部位；

建立所述柔性直流换流阀阀塔的磁场仿真模型，并根据所述磁场分布的关键部位对所述柔性直流换流阀阀塔磁场仿真模型进行简化，得到阀塔简化模型；

对所述阀塔简化模型进行剖分，得到阀塔剖分模型；

采用有限元求解器的计算方法，计算所述阀塔剖分模型的磁场分布。

可选地，所述磁场分布的关键部位至少包括：外部均压屏蔽、部分功率模块、载流铜排和阀塔下端的支撑绝缘子上部的法兰中的一种或多种的组合。

可选地，所述部分功率模块为所述柔性直流换流阀阀塔中保留关键位置处的功率模块；所述关键位置至少包括边角位置和中间位置；相同位置处只保留部分功率模块。

可选地，所述根据所述磁场分布的关键部位对所述柔性直流换流阀阀塔磁场仿真模型进行简化，包括：

柔性直流换流阀阀塔磁场仿真模型保留所述外部均压屏蔽、所述载流铜排和所述阀塔下端的支撑绝缘子上部的法兰；

将所述部分功率模块简化成仅保留外壳模型；

将阀塔内部的载流铜排简化为载流通路形状规则的载流铜排通路。

可选地，所述对所述阀塔简化模型进行剖分，包括：

对所述功率模块和所述载流铜排通路进行网格细化，采用小尺寸网格进行剖分；

对所述外部均压屏蔽和所述阀塔下端的支撑绝缘子上部的法兰采用大尺寸网格进行粗剖分。

可选地，在对所述阀塔简化模型进行剖分，得到阀塔剖分模型之后，还包括：

根据所述柔性直流换流阀阀塔各组件的材料，确定所述磁场分布的关键部位的相对导磁率，并将对应的导磁率输入到对应的关键部位。

可选地，在采用有限元求解器的计算方法，计算所述阀塔剖分模型的磁场分布之前，还包括：