本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于物理實(shí)驗(yàn)確定電流互感器j-a仿真模型的方法。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)中，流過(guò)設(shè)備的準(zhǔn)確一次電流是無(wú)法測(cè)得的，需要電流互感器依據(jù)電磁感應(yīng)原理把數(shù)值較大的一次電流通過(guò)一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，而后測(cè)量歸算得到一次電流。實(shí)際上，因?yàn)樵摲N測(cè)量方法以及電流互感器測(cè)量性能差異，通過(guò)電流互感器的傳變歸算得到的一次電流和實(shí)際一次電流是存在一定誤差的。同時(shí)，近年來(lái)，在電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程中，電網(wǎng)發(fā)生了多起由于電流互感器飽和導(dǎo)致輸電線路、變壓器、發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的事故，嚴(yán)重影響了供電可靠性和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。研究電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程對(duì)電流互感器飽和，從而對(duì)保護(hù)產(chǎn)生影響的有效手段是數(shù)字仿真。

針對(duì)電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的電流互感器的仿真模型，可以模擬電流互感器中一次電流至二次電流的實(shí)際的傳變過(guò)程，通過(guò)仿真模擬接近實(shí)際電流互感器傳變的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)性能，以更加準(zhǔn)確地測(cè)得流過(guò)設(shè)備的一次電流?；趯W(xué)者jiles和atherton提出的關(guān)于鐵磁材料現(xiàn)象學(xué)理論基礎(chǔ)上，利用非線性方程組來(lái)近似各種情況下鐵心勵(lì)磁特性，提出一種電流互感器j-a仿真模型，該模型因能夠更好的反映電流互感器的暫態(tài)特性被廣泛認(rèn)可。

但是，電網(wǎng)測(cè)量所用的電流互感器對(duì)應(yīng)的待測(cè)試電流的數(shù)量級(jí)較高，如2500a，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)用電流互感器的b-h曲線時(shí)，其一次側(cè)加載電流時(shí)很難達(dá)如此高的數(shù)量級(jí)，而電流互感器j-a仿真模型需要基于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試b-h曲線數(shù)據(jù)建立，因此由于實(shí)際待測(cè)量的電流數(shù)量級(jí)較大導(dǎo)致現(xiàn)有建立電流互感器j-a仿真模型的方法缺乏推廣價(jià)值。且現(xiàn)有電流互感器j-a仿真模型中的j-a模型參數(shù)為典型默認(rèn)值，只能代表某單一種電流互感器的情況，不具通用性。而由于存在鐵磁材料特性差異和電流互感器類(lèi)型(tpy、p、pr型等)差異，仿真軟件中該模型的典型默認(rèn)參數(shù)并不完全適用于我國(guó)生產(chǎn)并用于電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器，需要依據(jù)實(shí)際電流互感器重新確定對(duì)應(yīng)的電流互感器j-a仿真模型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)由于實(shí)際待測(cè)量的電流數(shù)量級(jí)較大導(dǎo)致現(xiàn)有建立電流互感器j-a仿真模型的方法缺乏推廣價(jià)值，且現(xiàn)有電流互感器j-a仿真模型中的j-a模型參數(shù)為典型默認(rèn)值，只能代表某單一種電流互感器的情況，不具通用性的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于物理實(shí)驗(yàn)確定電流互感器j-a仿真模型的方法，包括：通過(guò)在電流互感器的鐵芯上繞制n1匝線圈來(lái)構(gòu)建電流互感器的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，n1根據(jù)電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器的額定一次電流和所述物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念~定一次電流確定；通過(guò)在所述物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊淮蝹?cè)加載電壓，確定待擬合的磁滯回線，所述磁滯回線為所述鐵芯上的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化關(guān)系對(duì)應(yīng)的曲線；預(yù)設(shè)電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)及其初始值，根據(jù)所述9個(gè)參數(shù)的初始值和所述待擬合的磁滯回線迭代擬合確定所述電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)的最終值，所述9個(gè)參數(shù)為描述所述鐵芯磁滯回線的參數(shù)；根據(jù)所述電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)的最終值確定所述電流互感器j-a仿真模型，所述電流互感器j-a仿真模型用于模擬所述電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器的測(cè)量過(guò)程。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提及的“物理實(shí)驗(yàn)”指的是在常規(guī)有限條件下搭建電流互感器模型，例如物理實(shí)驗(yàn)條件可提供的電壓范圍為0～800v，但實(shí)際電力系統(tǒng)中的電壓可達(dá)500kv。物理實(shí)驗(yàn)條件下可提供的的電流范圍為0～10a，實(shí)際電力系統(tǒng)中的電流可達(dá)2500a，即實(shí)際電力系統(tǒng)中的電流可達(dá)ka級(jí)。其中，電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器即用于實(shí)際電力系統(tǒng)的測(cè)量。

本發(fā)明實(shí)施例基于物理實(shí)驗(yàn)提供的有限條件，通過(guò)在鐵芯繞制n1匝線圈保證物理實(shí)驗(yàn)所加的電流在鐵芯的磁通勢(shì)相比電網(wǎng)測(cè)量的實(shí)際電流在鐵芯的磁通勢(shì)不變，使得基于物理實(shí)驗(yàn)條件建立j-a仿真模型成為可能。另外，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)擬合j-a仿真模型可以多方面描述鐵芯磁滯回線的特征，使得基于物理實(shí)驗(yàn)建立的j-a仿真模型的可靠性大大提升。

可選地，n1通過(guò)以下公式確定：

其中，ipn_ct為電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器的額定一次電流，in_test為所述物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念~定一次電流。

具體地，通過(guò)ipn_ct和in_test的比例設(shè)置，保證了物理實(shí)驗(yàn)建立的電流互感器模型的磁通勢(shì)相比在電網(wǎng)實(shí)際測(cè)量條件下的磁通勢(shì)不變。

可選地，在所述物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊淮蝹?cè)加載不同電壓有效值的交流電壓，確定不同電壓有效值對(duì)應(yīng)的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化關(guān)系，每種電壓有效值的交流電壓對(duì)應(yīng)一種磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化關(guān)系；在所述不同電壓有效值對(duì)應(yīng)的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化關(guān)系中選取一種飽和的變化關(guān)系作為所述待擬合的磁滯回線。

可選地，在每個(gè)電壓有效值對(duì)應(yīng)的交流電壓加載至所述物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵淮蝹?cè)的過(guò)程中，采集多組所述繞組上的電壓up和采樣電阻上的電壓ur，所述采樣電阻與所述繞組串聯(lián)；確定每組up和ur對(duì)應(yīng)的磁通密度b與磁場(chǎng)強(qiáng)度h，具體通過(guò)以下公式得到：

其中，s和l分別為物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷蔫F芯截面積和平均磁路長(zhǎng)度；im1為一次側(cè)進(jìn)行調(diào)平處理后的電流，φ2為所述鐵芯中通過(guò)的調(diào)平穩(wěn)后的磁通；φ2＝φ1-(max(φ1)+min(φ1))/2，φ1為去除所述鐵芯中通過(guò)的偏置磁通后的磁通，φ1＝φ-φpz，φ為積分法測(cè)得所述鐵芯中通過(guò)的初始磁通，φpz為偏置磁通，t為一次側(cè)加載的交流電壓周期；根據(jù)每個(gè)電壓有效值下多組up和ur對(duì)應(yīng)的多組b與h值，確定每個(gè)電壓有效值對(duì)應(yīng)的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化關(guān)系。

需要說(shuō)明的是，b與h的變化關(guān)系對(duì)應(yīng)的曲線可稱(chēng)為磁滯回線。

可選地，預(yù)設(shè)電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)及其初始值，根據(jù)所述9個(gè)參數(shù)初始值和所述待擬合的磁滯回線迭代擬合確定所述電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)值的最終值，包括：

(a)確定混合遺傳模擬退火擬合算法的控制參數(shù)：起始溫度ts、終結(jié)溫度tf、降溫系數(shù)k和最大降溫次數(shù)mmax；

(b)確定所述電流互感器j-a仿真模型9個(gè)參數(shù)的初始值，根據(jù)所述9個(gè)參數(shù)的初始值產(chǎn)生初始種群g1，并令降溫次數(shù)累計(jì)m＝0，運(yùn)行代數(shù)n＝0；

(c)重置控制溫度t＝ts；

(d)對(duì)初始種群g1通過(guò)遺傳算法的基因操作產(chǎn)生新子代g2，所述新子代g2對(duì)應(yīng)電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)新的參數(shù)值，確定g2對(duì)應(yīng)的b與h的變化關(guān)系與所述待擬合的b與h的變化關(guān)系之間的評(píng)價(jià)函數(shù)j(g)，基于j(g)根據(jù)metropolis準(zhǔn)則選擇較優(yōu)解，以p(g2)的概率接受新解g2取代g1，所述p(g2)根據(jù)j(g1)和j(g2)確定；

(e)所述算法進(jìn)入下一代，n＝n+1，控制溫度降低為t＝t*k，k為降溫系數(shù)；

(f)判斷控制溫度是否達(dá)到終結(jié)溫度tf，若是，則執(zhí)行步驟(g)，否則執(zhí)行步驟(d)；

(g)修正降溫次數(shù)，m＝m+1；

(h)判斷降溫次數(shù)是否達(dá)到限值mmax，若是，則執(zhí)行步驟(i)，否則；執(zhí)行步驟(c)；

(i)輸出初始種群g1的最新子代對(duì)應(yīng)的電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)，作為所述電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)的最終值。

可選地，所述評(píng)價(jià)函數(shù)j(g)描述了新子代對(duì)應(yīng)的b與h的變化關(guān)系與待擬合的磁滯回線的相似度，j(g)越小則擬合度越高，擬合度越高說(shuō)明新子代對(duì)應(yīng)的電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)越準(zhǔn)確，j(g)具體通過(guò)以下公示確定：

其中，hmeasured為物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜏y(cè)量的磁場(chǎng)強(qiáng)度，hsimulated為新子代對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，n為在物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭械牟蓸觰p和ur的點(diǎn)數(shù)。

可選地，所述metropolis準(zhǔn)則描述了接受遺傳算法產(chǎn)生的新子代g2的概率，通過(guò)以下公式確定：

metropolis準(zhǔn)則為若新解g2優(yōu)于g1，即j(g2)＜j(g1)，則一定接受g2；否則僅以p(g2)的概率接受g2。

可選地，所述電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)包括：飽和磁通ms、區(qū)域釘扎系數(shù)k、區(qū)域可擾系數(shù)c、域間耦合系數(shù)α、曲線形狀系數(shù)a1、a2、a3、b以及修正系數(shù)β。

具體地，j-a理論描述的是磁通密度b(或磁化強(qiáng)度m)與磁場(chǎng)強(qiáng)度h之間的關(guān)系。該理論用飽和磁通ms、區(qū)域釘扎系數(shù)k、區(qū)域可擾系數(shù)c、域間耦合系數(shù)α、曲線形狀系數(shù)a1、a2、a3、b以及修正系數(shù)β等9個(gè)參數(shù)來(lái)描述曲線特征。通過(guò)上述9個(gè)參數(shù)可以多方面描述鐵芯磁滯回線的特征，使得基于物理實(shí)驗(yàn)建立的j-a仿真模型的可靠性大大提升?？蛇x地，所述基于物理實(shí)驗(yàn)確定電流互感器j-a仿真模型的方法用于確定電網(wǎng)測(cè)量使用的不同類(lèi)型的電流互感器的j-a仿真模型；所述電網(wǎng)測(cè)量使用的不同類(lèi)型的電流互感器鐵芯的截面積s和平均磁路長(zhǎng)度l不同。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明可以利用數(shù)量級(jí)較低的物理實(shí)驗(yàn)電流構(gòu)建不同類(lèi)型的工業(yè)實(shí)用電流互感器物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停哂泻艽蟮耐茝V價(jià)值。

(2)本發(fā)明可以基于不同工業(yè)實(shí)用類(lèi)型的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜏y(cè)得的b-h曲線，模擬出的j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)，可以直接應(yīng)用于現(xiàn)在的數(shù)字仿真軟件中，通過(guò)j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)多方面描述鐵芯磁滯回線的特征，使得基于物理實(shí)驗(yàn)建立的j-a仿真模型的可靠性大大提升。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供基于物理實(shí)驗(yàn)確定電流互感器j-a仿真模型的方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于物理實(shí)驗(yàn)的電流互感器j-a仿真模型參數(shù)獲取方法流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ碗娐肥疽鈭D；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的混合遺傳模擬退火擬合算法流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的p級(jí)電流互感器磁滯回線試驗(yàn)結(jié)果和j-a仿真模型運(yùn)行結(jié)果示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的pr級(jí)電流互感器磁滯回線試驗(yàn)結(jié)果和j-a仿真模型運(yùn)行結(jié)果示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的tpy級(jí)電流互感器磁滯回線試驗(yàn)結(jié)果和j-a仿真模型運(yùn)行結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供基于物理實(shí)驗(yàn)的電流互感器j-a模型參數(shù)確定方法流程示意圖；包括步驟102-步驟104。

在步驟101，通過(guò)在電流互感器的鐵芯上繞制n1匝線圈來(lái)構(gòu)建電流互感器的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，n1根據(jù)電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器的額定一次電流和所述物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念~定一次電流確定?？蛇x地，n1通過(guò)以下公式確定：

其中，ipn_ct為電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器的額定一次電流，in_test為所述物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念~定一次電流。

具體地，物理實(shí)驗(yàn)加的一次側(cè)電壓的數(shù)量級(jí)較低，相應(yīng)帶來(lái)的一次側(cè)電流也較低，對(duì)應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)加的額定電流的數(shù)量級(jí)也較低。當(dāng)鐵芯的規(guī)格參數(shù)變化時(shí)，對(duì)應(yīng)不同類(lèi)型的工業(yè)實(shí)用電流互感器物理模型。也就是說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例可以利用數(shù)量級(jí)較低的物理實(shí)驗(yàn)電流和不同規(guī)格的鐵芯構(gòu)建不同類(lèi)型的工業(yè)實(shí)用電流互感器物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，具有很大的推廣價(jià)值。

在步驟102，通過(guò)在所述物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊淮蝹?cè)加載電壓，確定待擬合的磁滯回線，所述磁滯回線為鐵芯上的磁通密度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化關(guān)系對(duì)應(yīng)的曲線。

在步驟103，預(yù)設(shè)電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)及其初始值，根據(jù)所述9個(gè)參數(shù)的初始值和所述待擬合的磁滯回線迭代擬合確定所述電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)；所述9個(gè)參數(shù)為描述所述鐵芯磁滯回線的參數(shù)。

在步驟s104，根據(jù)所述電流互感器j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)確定所述電流互感器j-a仿真模型，所述電流互感器j-a仿真模型用于模擬所述電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器的測(cè)量過(guò)程。

本發(fā)明實(shí)施例可以基于不同工業(yè)實(shí)用類(lèi)型的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜏y(cè)得的b-h曲線，模擬出j-a仿真模型的9個(gè)參數(shù)，可以直接應(yīng)用于現(xiàn)在的數(shù)字仿真軟件中。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不能精確獲取不同類(lèi)型的工業(yè)實(shí)用電流互感器j-a模型的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于物理試驗(yàn)和參數(shù)擬合算法的電流互感器j-a仿真模型參數(shù)獲取方法，旨在獲取實(shí)際不用類(lèi)型電流互感器的j-a仿真模型參數(shù)。獲取的參數(shù)可以直接用于數(shù)學(xué)分析或者磁暫態(tài)仿真軟件(powersystemscomputeraideddesign，pscad)數(shù)字仿真，為構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)電流互感器的仿真模型，分析現(xiàn)場(chǎng)事故有著重大的作用。

按照本發(fā)明，提供一種基于物理試驗(yàn)和參數(shù)擬合算法的電流互感器j-a仿真模型參數(shù)獲取方法，該方法包括以下步驟，流程圖如圖2所示。

(1)構(gòu)建適用于物理試驗(yàn)的電流互感器物理模型。

(2)測(cè)試電流互感器物理模型的鐵芯面積s和磁路長(zhǎng)度l等基本參數(shù)。

(3)搭建測(cè)試電路，測(cè)試得到用于參數(shù)擬合的電流互感器的磁滯回線。

(4)基于混合遺傳模擬退火擬合算法，擬合得到描述電流互感器鐵磁特性的j-a仿真模型參數(shù)。

進(jìn)一步地(1)中構(gòu)建適用于物理試驗(yàn)的電流互感器物理模型主要包括如下內(nèi)容：

(11)計(jì)算一次繞組匝數(shù)。實(shí)用電流互感器的額定一次電流ipn_ct(數(shù)千安培)，動(dòng)態(tài)模型實(shí)驗(yàn)室不能產(chǎn)生ka級(jí)的一次電流，為了保證磁通勢(shì)不變，依據(jù)磁動(dòng)勢(shì)等效原則需增加一次繞組的線圈匝數(shù)。若物理試驗(yàn)加的額定電流in_test，則需要在電流互感器一次側(cè)繞線圈匝數(shù)為

(12)按照計(jì)算出匝數(shù)，將該匝數(shù)的線圈采用密繞的方式繞在電流互感器鐵芯上，即構(gòu)建了用于物理實(shí)驗(yàn)的電流互感器的物理模型。

(3)測(cè)量電流互感器的磁滯回線包括如下步驟。

(31)搭建測(cè)試電路，將繞制完成的一次側(cè)線圈兩端并聯(lián)至交流可調(diào)電壓，并串入取樣電阻以測(cè)量電流。

(32)如圖3所示，一次繞組側(cè)對(duì)應(yīng)一次電流，二次繞組側(cè)對(duì)應(yīng)二次電流。通過(guò)調(diào)節(jié)一次側(cè)輸入的不同電壓有效值的交流電壓，記錄不同電壓大小下一次繞組上的電壓及采樣電阻上的電壓，分別為up和ur，設(shè)up對(duì)應(yīng)的通道為“通道1”、ur對(duì)應(yīng)的通道為“通道2”。

(33)計(jì)算勵(lì)磁電流原始值，如式(1)所示；進(jìn)行電流調(diào)平，如式(2)所示；采用平滑函數(shù)對(duì)電流進(jìn)行去毛刺處理。

采用離線電壓積分法計(jì)算鐵芯磁通原始值，如式(3)所示；隨后進(jìn)行磁通調(diào)平，如式(4)～(6)所示，φpz為磁通偏置值，磁通偏置值為該點(diǎn)未來(lái)一個(gè)周期內(nèi)的有效值，時(shí)刻變化。

im1＝im-(max(im)+min(im))/2(2)

φ1＝φ-φpz(5)

φ2＝φ1-(max(φ1)+min(φ1))/2(6)

(34)通過(guò)式(7)和式(8)計(jì)算磁通密度b和磁場(chǎng)強(qiáng)度h。

(35)根據(jù)上述數(shù)據(jù)作圖即可得到電流互感器的磁滯回線，即測(cè)量b-h曲線。

(36)對(duì)比不同電壓大小下的各條磁滯回線，挑選一條已經(jīng)飽和的曲線作為參數(shù)擬合之曲線。

(4)采用混合遺傳模擬退火擬合算法(遺傳算法、模擬退火算法)，擬合得到電流互感器j-a仿真模型參數(shù)的流程圖如圖4所示，具體包括如下步驟。

(a)輸入b-h數(shù)組以及算法的控制參數(shù)：起始溫度ts、終結(jié)溫度tf、降溫系數(shù)k和最大降溫次數(shù)mmax，可依據(jù)精度要求靈活設(shè)置參數(shù)，這里可給出一組參數(shù)(ts＝10、tf＝1、k＝0.96、mmax＝100)；

(b)初始化。設(shè)定9個(gè)參數(shù)的初始值(所設(shè)定初始值參考軟件給的默認(rèn)值)，產(chǎn)生滿(mǎn)足條件的初始種群g1；算法相關(guān)的參數(shù)：并令降溫次數(shù)累計(jì)m＝0，運(yùn)行代數(shù)n＝0；

(c)重置控制溫度t＝ts；

(d)g1通過(guò)遺傳算法的基因操作產(chǎn)生新子代g2，對(duì)g2進(jìn)行作圖得到b-h曲線，計(jì)算其評(píng)價(jià)函數(shù)值j(g)，其中一種評(píng)價(jià)函數(shù)如式(9)所示，根據(jù)metropolis準(zhǔn)則選擇較優(yōu)解，以p(g2)的概率接受新解g2取代g1；

(e)算法進(jìn)入下一代，n＝n+1，控制溫度降低為t＝t*k；

(f)判斷是否達(dá)到終結(jié)溫度tf，若是，則轉(zhuǎn)(g)，否則轉(zhuǎn)(d)；

(g)修正降溫次數(shù)，m＝m+1；

(h)判斷降溫次數(shù)是否達(dá)到限值mmax，若是，則轉(zhuǎn)(i)，否則轉(zhuǎn)(c)；

(i)輸出優(yōu)化結(jié)果。

評(píng)價(jià)函數(shù)j(g)描述了所擬合得到參數(shù)的優(yōu)劣度，即仿真所得b-h曲線與原始b-h曲線的擬合相似度，表達(dá)式由式(9)給出，j(g)越小則擬合度越高。

metropolis準(zhǔn)則描述了接受遺傳算法產(chǎn)生的新子代g2的概率，由式(10)給出。

若j(g2)＜j(g1)，表示新解g2優(yōu)于g1，則一定接受g2；否則僅以一定概率接受g2。在一個(gè)可選的示例中，本發(fā)明提供的基于物理試驗(yàn)和混合遺傳模擬退火擬合算法的電流互感器j-a仿真模型參數(shù)獲取方法包括如下步驟：

(1)構(gòu)建適用于物理試驗(yàn)的不同實(shí)用類(lèi)型(p、pr及tpy型)電流互感器物理模型。

(11)計(jì)算一次繞組匝數(shù)。實(shí)用電流互感器的額定一次電流為2500a，實(shí)驗(yàn)室額定電流為10a左右，依據(jù)磁動(dòng)勢(shì)等效原則需增加一次繞組的線圈匝數(shù)。則需要在電流互感器一次側(cè)繞線圈匝數(shù)為

(12)按照計(jì)算出的匝數(shù)，將該匝數(shù)的線圈繞在電流互感器鐵芯上，即構(gòu)建了用于物理實(shí)驗(yàn)的電流互感器的物理模型。

(2)測(cè)試電流互感器物理模型的鐵芯面積s和磁路長(zhǎng)度l。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于物理實(shí)驗(yàn)的電流互感器j-a模型參數(shù)確定方法適用于物理試驗(yàn)的不同實(shí)用類(lèi)型的電流互感器物理模型。其中，不同實(shí)用類(lèi)型的電流互感器物理模型的區(qū)別在于它們的鐵芯截面積s和平均磁路長(zhǎng)度l不同。其中，不同實(shí)用類(lèi)型的電流互感器模型對(duì)應(yīng)電網(wǎng)測(cè)量使用的不同類(lèi)型的電流互感器。因此電網(wǎng)測(cè)量使用的電流互感器也可理解為實(shí)用電流互感器?？筛鶕?jù)s和l將不同實(shí)用類(lèi)型的電流互感器分為p、pr及tpy型電流互感器，如表1所示。

表1電流互感器基本參數(shù)

(3)測(cè)試得到p、pr及tpy型電流互感器的磁滯回線，并挑選得到飽和程度較深的曲線作為參數(shù)擬合之曲線，如圖5～圖7中的實(shí)線所示。

(4)基于混合遺傳模擬退火擬合算法，擬合描述電流互感器鐵磁特性的j-a模型參數(shù)，如表2所示，輸入仿真模型，得到仿真的磁滯回線如圖5～圖7中的虛線所示。

表2p級(jí)、pr級(jí)、tpy級(jí)電流互感器j-a模型參數(shù)

圖5-圖7分別為本發(fā)明實(shí)施例提供的p、pr及tpy級(jí)電流互感器磁滯回線試驗(yàn)結(jié)果和j-a仿真模型運(yùn)行結(jié)果示意圖；對(duì)比圖5至圖7的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的j-a仿真模型仿真得到的磁滯回線與實(shí)際測(cè)量的磁滯回線的吻合度較高，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的基于物理試驗(yàn)和混合遺傳模擬退火擬合算法的j-a仿真模型參數(shù)辨識(shí)方法應(yīng)用效果良好，能有效擬合不同實(shí)用類(lèi)型的j-a仿真模型參數(shù)，具體很好的應(yīng)用前景。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。