变压器式可控电抗器绕组电流与触发角的关系

变压器式可控电抗器(CRT)各绕组的电流与其各个控制绕组晶闸管的触发次序及触发角大小关系密切。在根据各个控制绕组触发角的大小规定触发次序后,采用分段线性化的方法,建立了用自、互电感表示的电路方程,通过求解电路方程,得出所有绕组电流瞬时值在任意时段上的矩阵表达式。通过傅里叶分解求得所有绕组基波电流的傅里叶系数与各个控制绕组晶闸管触发角之间的非线性函数关系式的矩阵形式,进而得到其基波电流有效值。分析和算例结果说明,所给出的CRT绕组电流计算公式适用于CRT的所有工作方式;控制绕组逐级短路的工作方式只是一个特例。     

基于扩张状态观测器的混合式配电变压器直流母线电压控制

混合式配电变压器能够有效抑制电网谐波和稳定负载侧电压,在配电网末端具有重要意义.针对负载变化、电网电压波动或三相不平衡等情况下,混合式配电变压器直流母线电压不稳定导致的谐波补偿、维持负载电压稳定功能出现的问题,提出一种基于非线性扩张状态观测器的直流母线电压控制策略,将观测出的总扰动通过前馈的方式进行补偿,以提高直流母线电压的稳定性.同时,通过频域分析了所设计扩张状态观测器和电压控制器的稳定性.最后,在MATLAB/Simulink仿真与实验中,与比例-积分控制进行对比,证明了所设计控制器的响应速度更快,稳定性更好.     

变压器式可控电抗器的限流电感参数精确计算

变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)是用来保证高压输电系统安全运行的重要设备。限流电感是CRT的重要组成部分,合适的限流电感参数是CRT能安全正常工作的基本保障。文中主要提出了一种新的限流电感参数计算方法。首先给出了顺次单支路工作模式下CRT的绕组电流计算模型;然后,基于绕组电流计算公式,建立了限流电感的计算模型;最后,设计算例验证文中所提出精确算法的正确性,并和已有的递推算法进行比较,发现文中所提出的限流电感计算方法在满足谐波要求的基础上更精确合理。     

基于改进单相dq0电压检测的混合式配电变压器负载电压控制投切策略

混合式配电变压器(HDT)负载电压补偿回路需要根据配电网的电压状况进行投入与切除.因为现有的电压突升突降的检测算法的局限性,该文提出一种改进的dq0变换检测算法.具体而言,通过求导法对每相电压构造虚拟三相电压,然后对三组虚拟三相电压进行dq0变换.最后通过简单的逻辑判断,实现电网中常见的三相电压跌落、三相电压突升、单相电压突降等状况的检测.该算法的优势在于,只需加入时间常数较小的滤波器滤除高次谐波,有效避免了传统检测算法中滤波器时间常数较大带来的延时,从而提高了检测的实时性与准确性.在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,根据检测信号进行负载电压补偿回路的投入与切除,从而验证了改进检测算法的正确性.     

变压器式可控电抗器限流电感计算

变压器式可控电抗器(CRT)以固定单支路调节模式运行时具有优越的谐波性能,而为其各限流电感匹配合适的参数则是实现固定单支路调节模式的关键所在。基于CRT的自、互电感电路方程,导出CRT工作绕组瞬时电流及其基波分量有效值的计算公式,进而引入调节过程及容量区间的概念。根据CRT固定单支路调节模式的切换流程,一方面基于CRT输出容量连续且各容量区间重叠最小的原则,建立了求解各限流电感的优化模型;另一方面按照已有文献认为各控制绕组电流互不影响的理想情况建立了求解限流电感的非线性方程组。最后设计算例,借助Matlab优化工具箱进行求解,结果表明按理想情况求出的限流电感会造成大范围容量断续,是不可取的,而采用所提出的优化方法得出的参数则能有效地实现CRT的固定单支路调节模式。     

一种电压无级补偿型可控配电变压器特性研究

在传统配电变压器的基础上增设第三辅助绕组,然后将反并联晶闸管开关阵列及电压型变流器接入其中,从而实现一种新型可控配电变压器。构建仿真模型,对其静态特性进行仿真分析,以验证其可行性。     

变压器式可控电抗器的单绕组调节模式及谐波电流优化

在变压器式可控电抗器（CRT）运行时的任一确定工况下,合理地选择短路与调节控制绕组可有效减小CRT向电网注入的谐波电流含量。为此,给出CRT单绕组调节模式的明确定义,通过求解CRT的自、互电感电路方程,得到工作绕组瞬时电流的分段表达式,并推出工作绕组电流基波及各次谐波分量有效值的计算公式;引入调节过程及容量区间等概念,给出了CRT单绕组调节模式的通用分析方法;在此基础上,对所有适合给定输出功率的调节过程进行筛选比较,得到使CRT对电网造成的谐波污染达到最小的调节过程及相应调节控制绕组的触发角,实现了单绕组调节模式下CRT的谐波电流优化。分析和算例结果说明CRT的任意一个单绕组调节模式均可看作是若干个特定调节过程的一个排列;与已有的3种单绕组调节模式进行对比,说明所给谐波电流优化方法是有效的。     

混合式配电变压器的动态模型与内环控制系统

相比传统配电变压器,混合式配电变压器(HDT)集成了脉冲宽度调制变换器,能够对部分传输功率进行调控.因而不仅具有传统配电变压器电压等级变换和电能传输的基本功能,而且能够实时动态控制其负载电压及电网电流,这对于实现主动配电网具有重要应用价值.该文提出一种改进型混合式配电变压器配置方案及其三相电路拓扑,其优势在于变换器拓扑简单,各环节电压等级的确定灵活方便.基于等效电路构建HDT的传递函数框图模型,并采用PI控制器构建HDT的内环控制系统.仿真及实验显示,在电网电压波动及负载畸变工况下,HDT能够实现电网电流的正弦单位功率因数控制及负载电压的正弦稳定控制,从而验证了建模分析及控制系统设计的正确性.     

基于磁集成技术的变压器式可控电抗器的结构设计与分析

为了实现变压器式可控电抗器(CRT)"高阻抗、弱耦合"的设计目的,基于磁集成技术,提出了阵列式磁集成CRT结构。通过分析此结构各绕组磁通关系以及建立其等效电路,推导出各绕组的短路阻抗与短路电流的计算式,并进行绕组短路阻抗与短路电流的举例计算。磁通分析与举例计算结果表明,所提出的阵列式磁集成CRT结构将控制绕组与限流电感集成在一起,将各控制绕组的短路电流维持在了额定值,在满足CRT"高阻抗"设计要求的同时减少了分立磁件数目;此外,随着后续控制绕组的投入,已经投入运行的控制绕组电流保持不变,即达到了各控制绕组间完全解耦的目的,满足CRT"弱耦合"的设计要求。     

变压器式可控电抗器磁集成结构设计与仿真分析

为实现变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)"高阻抗、弱耦合"的设计原则,结合磁集成技术提出了一种变压器式可控电抗器磁集成结构,其工作绕组根据功率级数由多段绕组并联组成,所有绕组均采用饼式结构。每段工作绕组与一个控制绕组组成结构基本单元,工作绕组与控制绕组间设置有铁饼以实现"高阻抗",各基本单元间设置分割铁心以实现"弱耦合"。基于ANSYS软件,采用"磁场-电路"耦合法对磁集成结构的磁场和电流进行有限元算例求解,其结果说明此结构能够满足CRT"高阻抗、弱耦合"的设计要求,验证了此结构的正确性。这种磁集成方法为磁集成技术在电力设备中的进一步应用提供了参考。