文献类型：期刊文章

作　　者：荆澜涛[1] 董雪情[1] 杨超[2] 范维[3] 李桐[3] 王亮[1]

JING Lantao;DONG Xueqing;YANG Chao;FAN Wei;LI Tong;WANG Liang(School of Electric Power,Shenyang Institute of Engineering,Shenyang 110000,China;State Grid Liaoning Electric Power Co.,Ltd.,Shenyang 110000,China;Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.,Ltd.,Shenyang 110000,China)

机构地区：[1]沈阳工程学院电力学院,沈阳110000 [2]国网辽宁省电力有限公司,沈阳110000 [3]国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,沈阳110000

出　　处：《高电压技术》

基　　金：辽宁省教育厅自然科学基金(JL-2017);辽宁省科技厅联合创新基金(1646018149614);中科院计算技术研究所技术服务项目(基于数字孪生技术的变压器多物理场建模与仿真方法研究)。

年　　份：2023

卷　　号：49

期　　号：6

起止页码：2408-2419

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EAPJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：针对油浸式变压器瞬态流固耦合温度场求解存在模型自由度高导致耗时长达小时级的缺陷,构建了变压器数字孪生降阶模型,基于该模型可快速求解瞬态温度场。首先建立基于物联网(internet of things,IoT)的变压器数字孪生实现架构,搭建瞬态流固耦合温度场伽辽金有限元全阶模型。其次,提出将本征正交分解(properorthogonal decomposition,POD)与有限元结合建立瞬态温度场降阶模型,并结合实测数据给出数字孪生建模与降阶计算流程。最后,开展实际变压器温升试验确保全阶模型准确性,并应用不同阶数降阶模型快速计算温度场分布,比较各阶模型的计算误差与时间。结果表明:计算值与实测值的温升误差绝对值满足在1.5℃以内;3阶模型计算结果与全阶模型结果符合POD误差规范要求;降阶模型与全阶模型相比其计算时间由小时级降至秒级。研究结果验证了降阶模型的准确性与时效性,可以在保证数字孪生模型求解精度的同时最大限度提高求解效率。

关 键 词：数字孪生模型  变压器温度场  瞬态流固耦合  降阶模型 本征正交分解

分 类 号：TM411]