基于变压器V-I曲线的GIC无功损耗模型与算法研究

发布时间：2017-10-03 00:39

  本文关键词：基于变压器V-I曲线的GIC无功损耗模型与算法研究

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【摘要】：地磁暴干扰是我国未来电网的重要问题,GIC在电网中流通引起变压器半波饱和,无功损耗增加,破坏电网无功平衡。超特高压逐步建成,电网规模不断扩大,电网GIC无功扰动危害的重要性上升。电网GIC无功扰动评估计算GIC流通范围内所有变压器同时产生的无功变化,要求变压器GIC无功损耗计算模型参数易获取、计算量小。以往研究着重于单台变压器偏磁效应的精确模型,模型复杂、计算量大,缺乏变压器GIC无功损耗系统性、针对性研究。本文首先阐述了变压器GIC无功损耗模型研究的必要性,接着基于理论分析和试验数据,分析了变压器GIC无功损耗模型输入参数：磁化特性,确定了V-I曲线作为输入参数及其获取方法。然后基于变压器无功损耗影响因素与变压器GIC无功损耗增加原理,确定变压器输出参数无功损耗量值的计算方法,并确定对应GIC量值标定方法,用于电网无功扰动评估。随后基于典型传统变压器磁电路模型,分析其变量、求解方法的特点,基于变压器GIC无功损耗的特殊性,建立计算量小、参数易获取的投影法变压器GIC饱和模型。最后确定了输入参数V-I曲线到投影函数Ψ-i曲线的转换方法,用变压器低压侧试验数据验证其可靠性,形成了变压器GIC无功损耗的整体算法。然后用变压器厂提供的变压器铭牌参数和饱和V-I曲线,计算变压器GIC无功损耗,验证算法的同时获得GIC无功损耗的初步评估结果。
【关键词】：GIC 饱和变压器 无功损耗 V-I曲线 ψ-i曲线 电网无功波动
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的提出9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 本论文的主要工作12-14
• 第2章 变压器GIC无功损耗计算输入参数14-22
• 2.1 变压器磁化特性表现形式14-15
• 2.2 GIC作用下变压器磁化特性15-18
• 2.2.1 偏磁磁化特性特点15-16
• 2.2.2 磁化特性对计算量影响16-17
• 2.2.3 确定输入参数17-18
• 2.3 Ⅴ-Ⅰ曲线的获取方法18-20
• 2.3.1 符号说明18-19
• 2.3.2 Ⅴ-Ⅰ曲线计算方程19-20
• 2.4 本章小结20-22
• 第3章 变压器GIC无功损耗计算输出参数22-29
• 3.1 GIC作用下变压器无功损耗计算式22-24
• 3.1.1 变压器无功损耗影响因素22
• 3.1.2 变压器GIC无功增大原理22-23
• 3.1.3 变压器GIC谐波无功损耗计算23-24
• 3.2 变压器GIC标定的方法24-27
• 3.2.1 标定的必要性24-26
• 3.2.2 GIC标定方法26-27
• 3.3 特殊结构变压器GIC标定处理27-28
• 3.3.1 自耦变压器的处理27
• 3.3.2 三相五柱变压器的处理27-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第4章 变压器GIC无功损耗计算模型29-37
• 4.1 变压器直流偏磁磁电路模型29-33
• 4.1.1 符号说明29
• 4.1.2 磁路模型29-31
• 4.1.3 电路模型31-32
• 4.1.4 磁电路模型求解方法32-33
• 4.2 变压器GIC磁电路计算模型33-35
• 4.2.1 磁电路方程变量的确定33
• 4.2.2 变压器磁电路模型计算量33-34
• 4.2.3 磁电路方程计算模型34-35
• 4.3 变压器GIC无功损耗求解过程35
• 4.4 本章小结35-37
• 第5章 变压器GIC无功损耗计算方法37-51
• 5.1 Ⅴ-Ⅰ曲线转Ψ-I曲线方法37-41
• 5.1.1 变压器Ⅴ-Ⅰ曲线特性37
• 5.1.2 Ψ-i曲线模型建立方法37-39
• 5.1.3 计及空载有功损耗的转换方法39-41
• 5.2 Ψ-I曲线计算方法数据验证41-45
• 5.2.1 计算参数41-42
• 5.2.2 计算结果42-43
• 5.2.3 误差分析43-45
• 5.3 变压器无功损耗算例与分析45-50
• 5.3.1 计算流程45-46
• 5.3.2 模型参数46-47
• 5.3.3 结果分析47-49
• 5.3.4 GIC引起的无功损耗增额49-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第6章 结论与展望51-53
• 6.1 结论51-52
• 6.2 展望52-53
• 参考文献53-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果57-58
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作58-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 赵志刚;刘福贵;程志光;刘兰荣;张俊杰;范亚娜;颜威利;;直流偏磁条件下叠片铁心的磁性能模拟[J];电工技术学报;2010年09期

2 张洪兰;彭晨光;刘连光;;GIC作用下的变压器励磁电流及无功功率特性[J];电网与清洁能源;2010年02期

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4 皇甫成;魏远航;钟连宏;阮江军;张宇;王燕;黄道春;;基于对偶性原理的三相多芯柱变压器暂态模型[J];中国电机工程学报;2007年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 吕晓艳;电磁暂态数值仿真中变压器饱和模型的研究[D];天津大学;2010年

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本文编号：962218