變壓器式可控電抗器繞組電流計算與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著超高壓長距離輸電線路的建設和投入運行,電網(wǎng)面臨著嚴峻的無功平衡和電壓控制問題。因而亟需能夠?qū)崿F(xiàn)容量大范圍快速平滑調(diào)節(jié),且具有較小諧波電流的可控電抗器。作為一種新型的可控電抗器,CRT(Controllable Reactor of Transformer Type,變壓器式可控電抗器)不僅能夠通過快速調(diào)節(jié)無功補償容量來保障輸電線路的高效、經(jīng)濟運行,而且不過分依賴于電力半導體技術及相關控制策略,能夠更好地立足于我國的電磁設備制造工業(yè)。

2、為此,CRT得到了廣泛的關注與研究,但國內(nèi)的研究工作仍遠未見成熟。本文以 CRT為主要研究對象,對其繞組短路阻抗計算方法、繞組電流分配、繞組耦合效應、電流額定值利用率以及多種工作模式下的參數(shù)計算與優(yōu)化選擇進行了深入研究。
　　剖析了 CRT多邊形等值電路模型支路參數(shù)與繞組短路阻抗的內(nèi)在關系,并給出了CRT繞組短路阻抗計算的三種方法,依次為自、互阻抗解析計算法、短路阻抗公式法、以及場-路耦合有限元法。依據(jù)等值電路模型進行了CRT的M

3、ATLAB建模仿真,得到了不同工作狀態(tài)下的各繞組工作電流。
　　對比分析了CRT繞組電流理想分配情況與MATLAB仿真結果,指出控制繞組電流不相互獨立,某一控制繞組的投入或切除都會造成其余導通控制繞組電流的變化,易造成控制繞組設計容量的浪費,并導致CRT工作效率低下?；贑RT諧波含有率的繞組分級原則,通過結合磁勢平衡方程和繞組正弦穩(wěn)態(tài)電壓平衡方程,推導了控制繞組電流解析計算式。公式揭示了繞組間自、互漏抗與電流的定量關系,量化了繞

4、組耦合對電流的影響程度。同時,文章給出了 CRT高效工作時的繞組漏抗設計要求,并提出一種基于等效漏抗的繞組電流額定值利用率判別方法。
　　為簡化 CRT繞組結構、降低制造難度及維護成本,將繞組個數(shù)、諧波電流選取為優(yōu)化目標,提出以諧波電流有效值而非諧波含有率作為控制繞組的分級原則。闡述了CRT三種經(jīng)典單支路工作模式的工作原理及諧波電流特性,分析了三種模式所對應的諧波電流含量、控制繞組個數(shù)及容量之間的關系,并經(jīng)算例給出了三種模式下的參