磁饱和式可控电抗器的等效物理模型及其数学模型

概述了磁饱和式可控电抗器的基本结构和工作原理。根据磁饱和式可控电抗器两个铁心及绕组的结构完全对称以及它们工作状态在正负半周里呈镜像对称的特点 ,利用傅里叶级数分析方法分析了各支路电流谐波分量及其关系。通过对两种结构形式的磁饱和式可控电抗器电磁方程的推导和比较 ,发现它们的数学本质是一致的 ,由此得到了磁饱和式可控电抗器的一种比较简单的等效物理模型。通过引入绕组端口等效磁通的概念建立了它的数学模型。该数学模型概念清晰 ,重点突出 ,形式简单 ,有利于磁饱和式可控电抗器理论的统一分析 ,且对设计研究具有一定的理论指导意义。

新型单相低谐波饱和式可控电抗器

提出了一种新型的单相饱和式可控电抗器拓扑,将可控电抗器的控制绕组和辅助消谐绕组有机地统一起来。新的拓扑结构将控制绕组通过一个半桥控制电路和一个电压型的逆变器连接到和主绕组紧密耦合的辅助消谐绕组。消谐绕组在抑制谐波的同时担负从系统传递能量给控制绕组的功能。针对单相应用条件下,基于新的拓扑结构,利用能量平衡原理,检测系统侧的电流,在控制可控电抗器的等值电抗的同时,通过逆变器的输出电流,使可控电抗器在不同的工作状态下所产生的谐波得到补偿,从而使单相饱和式可控电抗器的谐波水平大为降低。仿真结果验证了新型拓扑结构的有效性和可行性。

磁饱和式可控电抗器在配电网电容电流检测中的应用

介绍了磁饱和式可控电抗器的拓扑结构和工作原理。根据磁饱和式可控电抗器的铁芯结构和绕组特点及其工作状态,推导了它的电磁方程,得到了主回路和控制回路的电压方程以及可控电抗器的等效电路。依据该原理制作的消弧线圈可以应用于配电网电容电流的检测中,试验结果证明了该装置能够迅速补偿接地电流,且对新型消弧线圈的设计研究具有一定的理论指导价值。

基于状态变量法的磁饱和式可控电抗器动态特性仿真

采用状态变量法进行了磁饱和式可控电抗器的动态特性仿真。

磁饱和式可控电抗器在配电网电容电流检测中的应用

介绍了磁饱和式可控电抗器的拓扑结构和工作原理,并通过试验证明了依据该原理制作的消弧线圈可以应用于配电网电容电流的检测中。

基于参数变化的磁饱和式可控电抗器的特性分析

在实际应用中,磁饱和式可控电抗器(magnetically-saturated controllable reactor,MSCR)会出现实际工作性能与设计不符的情况,使其不能发挥良好的平衡无功和控制电压的作用。该文从绕组匝数、绕组回路电阻、铁芯饱和磁密和抽头比等参数变化的角度,分析MSCR磁饱和度、谐波特性和有功损耗等特性与设计值不符的原因。首先,理论分析MSCR参数与磁饱和度之间的变化关系;然后,基于参数与磁饱和度的关系,分析MSCR工作电流基波和各次谐波以及总谐波畸变率随各参数变化的情况;再然后,结合有功损耗计算公式,分析各参数变化对有功损耗的影响;最后,根据理论分析结果,解释MSCR样机性能与其设计性能不符的原因,并通过实验进行验证。

基于磁饱和式可控电抗器的静止无功补偿器提高系统阻尼的研究

为了解决电力系统快速控制电压,又能增加系统功角振荡阻尼,弥补传统SVC存在的不足,建立了MCSR-SVC的数学模型,设计了一种模糊滑模控制器,与常规控制器相比,它对外部扰动具有较强的鲁棒性,能够减小控制系统趋于稳态时的抖动,并有效地提高控制系统的稳定性及改善控制系统的动态性能。数字仿真结果验证:基于模糊滑模控制的MCSR-SVC能够在维持MCSR-SVC装设点电压水平的基础上,显著地提高系统功角振荡阻尼,使系统的暂态稳定性得到更好地改善。

温度变化对磁饱和式可控电抗器特性的影响

磁饱和式可控电抗器运行中,损耗或工作环境造成的温度变化会导致其本体结构材料特性变化,从而改变其工作特性.基于磁饱和度计算理论,提出分析温度变化对磁饱和度和工作电流影响的方法.首先,根据磁饱和度的计算公式以及磁饱和度与工作电流之间的关系,分析磁饱和度、工作电流随饱和磁密和绕组电阻变化的趋势;然后,根据材料的温度特性,得到饱和磁通密度和绕组电阻关于温度的表达式;最终获得温度变化对磁饱和度和工作电流影响的基本规律.理论分析和计算结果表明:饱和磁密和绕组电阻随温度变化的趋势相反;并且相同的温度变化对绕组电阻的影响程度较大,同样其对磁饱和度和工作电流的影响程度也不同.因此,在设计计算和运行性能评估中,要充分考虑温度变化的影响.

磁饱和式和变压器式可控电抗器的电压控制方法及其仿真分析

为比较磁饱和式可控电抗器(MSCR)和变压器式可控电抗器(CRT)的电压控制性能,根据电力系统电压控制原理,建立了可控电抗器电压控制系统传递函数框图,并采用工程设计方法,给出了比例积分控制器参数计算公式。建立了基于MATLAB/SimPowersystems的可控电抗器电压控制系统的仿真模型,并分别对由MSCR和CRT构成的电压控制系统进行了实例仿真与对比分析。其主要结果表明:在负荷发生突变后,分别由MSCR和CRT所构成的电压控制系统都能使线路稳态电压保持为额定电压不变;CRT电压控制系统动态性能优于MSCR电压控制系统;提出的可控电抗器比例积分电压控制方法能够满足系统电压控制的需要,而且易于工程实现。

基于磁饱和可控电抗器的静止无功补偿器

研究一种基于磁饱和可控电抗器的静止无功补偿器(The magnetically-saturated controllable reactor based static VAR compensator,MCSR-SVC)。MCSR-SVC的阀体控制电压不到额定工作电压的10%,需要的晶闸管功率低,实现了用小功率控制大功率的目的,适合应用在高压电网上。在单机无穷大系统中,运用小扰动法推导出MCSR-SVC的一阶惯性模型。理论分析证明,MCSR-SVC与可控电抗器(TCR)和晶闸管切换电容器(TSC)等其他静止无功补偿器(SVC)相比,可以更快速、精确地补偿无功功率,而且自身产生的谐波很小,从而可有效地稳定系统电压。对MCSR-SVC开环和闭环系统的计算机仿真结果证明了理论分析的正确性。

新型可控消弧线圈控制系统设计

为了能自动调节电网的单相接地电容电流,提出了一种新型饱和式可控消弧线圈,介绍了其结构、工作原理,提出了对地电容的计算和电容电流的检测方法;在此基础上,给出了一种基于单片机XC164CS的控制策略,对其进行了硬件和软件设计;对硬件结构的各部分进行了详细的介绍,整个控制系统采用CAN总线进行通讯,系统的工作情况通过LCD进行显示;应用结果表明,系统运行稳定可靠,该装置容量连续可调,响应速度快,具有广阔的应用前景。

自励式可控饱和电抗器在电动机软启动上的性能测试

自励式可控饱和电抗器和传统饱和电抗器的区别在于,自励式可饱和电抗器不另设直流绕组,不需专门大容量的低压整流电源为其供电,以其绕组自身的抽头为整流晶闸管、二极管供电,利用晶闸管周期性导通,并改变触发角α产生可控的直流偏磁,对其阻抗进行调节。通过对某单位的10 kV自励式可控饱和电抗器性能的测试,确认该电抗器不仅具有传统电抗器启动方式安全可靠、免维护的特点,而且还具有可控硅串启动的优良"软"特性。

一种新型故障限流器拓扑及仿真分析

概述了各种类型高温超导故障限流器(HTSCFCL)的优缺点。通过对四柱式可控电抗器的改进,提出了一种新型故障限流器的拓扑结构。在正常运行时,故障限流器电压损耗很小,不影响系统运行;在发生短路故障时,故障限流器自动实现工作状态的转变,产生很大的限流阻抗,从而达到限流的目的。并用MATLAB/PSB对其限制电流的效果进行了验证和分析,结果证明该拓扑结构的正确性,新型故障限流器能够有效地限制短路电流。