《表3 J-A模型参数：基于J-A磁滞模型的高效电磁暂态变压器建模》

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《基于J-A磁滞模型的高效电磁暂态变压器建模》

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表4给出不同模型在使用不同步长情况下仿真所花费的时间，由于原始模型10μs与50μs的计算结果不正确，因此只给出原始模型1μs的计算耗时，为3.192 s。当新模型2使用50μs的计算步长时与原始模型1μs相比计算速度提高了约1.6倍。由于在此算例中变压器本身是主要的计算负荷，其他类型的元件占比很小，因此针对变压器磁滞模型所做的改进在效率上的提升在这个算例中效果还不是很显著。当仿真电网的规模增大时，通过只对J-A模型的磁滞部分计算采用更小的计算步长，对于计算效率的提升效果将会更加明显。例如，采用文献[13]中的IEEE14系统进行仿真测试。在研究与变压器磁滞相关的现象时，为了提高仿真效率，同时也为了避免获取变压器磁滞相关数据的困难，经常只模拟与研究目的相关的部分变压器的磁滞特性，而不是对所有变压器都模拟器磁滞特性。本IEEE14节点系统中共有3台双绕组三相变压器，下面分为只模拟其中1台变压器的磁滞特性和模拟所有变压器的磁滞特性两种情况分别进行测试。表5和6给出了新模型1、新模型2与原始模型分别模拟1台和全部变压器的磁滞特性时的耗时，所有情况下的仿真时长为1 s。由于原始模型在使用10μs和50μs的计算步长时，计算结果误差较大，因此没有给出对应的耗时。通过表5可以看出，当新模型1采用50μs的步长仿真IEEE14系统时，仿真速度与采用原始模型相比有约8.9倍的提升；而当新模型2使用50μs进行仿真时，计算耗时则进一步缩短到了1.2 s，仿真速度提高了约15.5倍，大大提高了仿真效率。通过表6可以看出，即使系统中的全部变压器都模拟饱和特性，在使用50μs的计算步长时，新模型1和2相比于原始模型的计算速度分别提高了约4.5倍和8.7倍。并且可以预期当系统规模进一步增大时，变压器磁滞模型的改进措施在效率上的提升效果将会更加显著，因此新模型大大提高了变压器磁滞特性仿真的效率，更加适合于大规模电力系统的电磁暂态仿真建模应用。