磁阀式可控电抗器的快速励磁技术研究

摘要

近几年来，随着我国社会经济的不断发展，电力工业也得到了蓬勃发展。人们生活水平的提高，使得对用电的安全性、可靠性提出了更高的要求。由于人口数量的日益剧增，用电量也随之而增加，加剧了超高压大电网的负荷，亟需大量快速响应的可调无功电源来对电压加以调整。目前，我国电网采用同步调相机、晶闸管投切电容器、静止无功补偿器等自动无功补偿装置。然而，以上设备造价较昂贵，且维护相对较复杂，限制了其应用。为此，寻求更为经济实惠的可调无功电源尤为必要。在此背景下，磁阀式可控电抗器应运而生，可自动调节自身容量，降低工频电压的升高，且谐波小，有效保证供电可靠性。因此，研究磁阀式可控电抗器的快速励磁技术及其应用具有重要意义。
　　本文通过分析国内外当前对磁阀式可控电抗器的相关研究，并阐述了磁阀式可控电抗器的工作原理及其限压特性、谐波特性、伏安特性、控制特性、响应特性，为本次研究奠定理论基础;首次探讨了磁阀式可控电抗器的谐波抑制方法，并通过仿真建立了磁阀式可控电抗器的快速励磁技术，给出了样机实验，证明观点;采用模糊控制法及其仿真法研究了磁阀式可控电抗器的自动调谐滤波，提出了采用移相绕组的方式来有效抑制移相绕组方式自发谐波;最后，针对新型的调容式消弧线圈，设计了消弧线圈仿真系统，并在MATLAB仿真平台上搭建了系统仿真模型，完成消弧线圈系统仿真，通过系统仿真充分验证了新型调容式消弧线圈的优势。
　　通过仿真及样机实验研究了磁阀式可控电抗器的快速励磁技术及其在消弧线圈中的应用，得到磁阀式可控电抗器在超高压电力系统中有着广阔的应用前景，可提高我国电网的输电能力，保证供电安全。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 研究内容

第2章 磁阀式可控电抗器数学模型及其工作特性

2．1 磁阀式可控电抗器的工作原理

2．2 磁阀式可控电抗器数学模型

2．3 磁阀式可控电抗器工作特性

2．3．1 限压特性

2．3．2 谐波特性

2．3．3 伏安特性

2．3．4 控制特性

2．3．5 响应特性

2．4 本章小结

第3章 磁阀式可控电抗器谐波抑制及快速励磁技术

3．1 磁阀式可控电抗器的谐波抑制

3．1．1 电抗器的谐波抑制方法

3．1．2 移相变压器及移相电抗器

3．1．3 基于EMTDC／PSCAD的仿真分析

3．2 磁阀式可控电抗器的快速励磁方法

3．3 磁阀式可控电抗器的样机实验

3．4 本章小结

第4章 可控电抗器自动调谐滤波方法

4．1 滤波器失谐度检测法

4．2 模糊控制途径

4．2．1 模糊控制特点及其原理

4．2．2 模糊控制基本原理

4．3 模糊-PI控制

4．4 滤波器自动调谐和限流策略

4．5 仿真研究

4．5．1 滤波器正常调谐支路工作仿真

4．5．2 滤波器限流调谐仿真结果

4．5．3 模糊控制仿真研究

4．6 本章小结

第5章 磁阀式可控电抗器在新型消弧线圈系统的仿真应用

5．1 新型调容式消弧线圈

5．2 消弧线圈仿真系统及其建模

5．2．1 输电线路模型

5．2．2 接地变压器模型

5．2．3 消弧线圈模型

5．3 消弧线圈系统仿真

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 研究总结

6．2 下一阶段工作

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

作者简介