磁饱和式可控电抗器的等效物理模型及其数学模型第1页,磁饱和式可控电抗器的

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延伸：磁饱和式可控电抗器的等效物理模型及其数学模型,田铭兴
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第17卷第4期电工技术学报2002年8月磁饱和式可控电抗器的等效物理模型及其数学模型

AnEquivalentPhysicalModelandaControlledS田铭兴　励庆孚　王曙鸿　710049)

TianMingxing　LiQ(University　710049　China)

　　。根据磁饱和式可控电抗器两个铁,利用傅里叶级数分。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。

关键词:磁饱和式可控电抗器　物理模型　数学模型

中图分类号:TM554

Abstract　Thebasicstructureandtheprincipleofcontrolledsaturablereactorweredescribed.

TheharmonicofbranchcurrentwasanalyzedbyusingFouriermethodconsideringthecompletegeo2metricsymmetryandthemirrorsymmetryduringpositive2negativeoperating2modeperiodoftheironsandthewindings.Theequivalentsimplephysicalmodelwasdevelopedonthebasisofanalyzingtwotypereactorsandthemathematicalmodelwasalsopresentedbyadoptingtheconceptofequivalentmagneticfluxofthecircuit2port.Themodelisprovedtobeaccurateandsimplebythecomputationsample.Thismodelalsohelpstotheanalysisanddesignofmagneticsaturate2typecontrollablereac2tor.

Keywords:Controlledsaturablereactor,physicalmodel,mathematicalmodel

1　引言

随着超高压长距离电网在我国的建设和发展,

对连续可调的可控电抗器的需求日益迫切。其中,

根据磁饱和原理工作的磁饱和式可控电抗器近年来得到了重视

,研究表明,磁饱和式可控电抗器控制

灵活,成本较低,不仅可以平滑调节系统的无功功

率,限制工频电压升高和潜供电流,提高系统的输

电能力和稳定性,而且还有大幅度限制操作过电压

的功能[1]。磁饱和式可控电抗器的接线比较复杂,尤其是由于用于控制目的的晶闸管和二极管的导通和关闭,周期地改变绕组的连接形式,使电路的拓扑结构发生变化,对建立数学模型带来了很大困难。文献[2,3]在分析电抗器工作过程的基础上,归纳出了电抗器的5种工作状态,也即电抗器的5种电路拓扑图,并给出了相应的电磁方程,但其推导过程和所得方程表达式比较烦琐,不便于对电抗器的主要特性进行分析和研究。本文在分析磁饱和式可控电抗器各支路电流的谐波分量及其关系的基础上,通过电磁方程的推导和比较,得到了磁田铭兴　1968年生,讲师,博士研究生,主要从事电机电器的设计及其控制的研究。

励庆孚　1936年生,教授,博士生导师,IEEE高级会员,主要从事电机电器的设计及其控制的研究。

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