亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于MATLAB多繞組變壓器模型的磁飽和式可控電抗器仿真建模方法

        2014-10-18 14:28:50田銘興楊秀川楊雪凇
        電力自動(dòng)化設(shè)備 2014年3期
        關(guān)鍵詞:變壓器模型

        田銘興,楊秀川,楊雪凇

        (蘭州交通大學(xué) 自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)

        0 引言

        隨著超高壓長(zhǎng)距離高自然功率緊湊型輸電線路和電纜輸電線路的建設(shè),線路容性充電無功大為增加,設(shè)備絕緣余量越來越小,使得無功平衡和電壓控制日益成為電力系統(tǒng)亟待解決的重要課題??煽仉娍蛊鞑粌H可實(shí)現(xiàn)容量大范圍快速平滑可調(diào),而且結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠,在補(bǔ)償線路容性無功、消除發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁、限制工頻過電壓、抑制潛供電流、增大系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高輸電能力等方面具有重要作用。文獻(xiàn)[1-2]是關(guān)于可控電抗器應(yīng)用研究方面較早的論文,它們指出在新建的電網(wǎng)中應(yīng)該廣泛使用可控電抗器。之后,可控電抗器的研究和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外日新月異,得到了長(zhǎng)足發(fā)展[3-5]??煽仉娍蛊鞣N類較多[6-8],文獻(xiàn)[8]對(duì)此進(jìn)行了最新總結(jié)。其中,磁飽和式可控電抗器MSCR(Magnetically Saturation Controlled Reactor)在我國(guó)研究成果較多,并得到了實(shí)際應(yīng)用[9-11]。

        建模仿真方法是MSCR研究中值得關(guān)注的重要問題。文獻(xiàn)[12-14]提出基于微分方程的建模仿真方法,該方法需要對(duì)電抗器工作原理具有深入的理解并自己編寫仿真計(jì)算程序。文獻(xiàn)[10-11]提出基于磁路分解法和PSCAD/EMTDC的建模仿真方法,該模型對(duì)MSCR結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)依賴性較強(qiáng)。文獻(xiàn)[15-16]通過研究MSCR的等效物理模型、數(shù)學(xué)模型和等效電路,建立基于MATLAB的仿真模型的方法。相對(duì)前2種方法,第3種方法具有避免或減輕自己編寫仿真計(jì)算程序的繁重工作和只關(guān)注MSCR的電氣特性而不使用其結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)方面的優(yōu)勢(shì)。文獻(xiàn)[17]針對(duì)文獻(xiàn)[15-16]未明確給出仿真模型參數(shù)和MSCR參數(shù)間的定量關(guān)系的缺陷,研究了MSCR額定容量、額定電壓、自耦比等參數(shù)之間,及其與模型參數(shù)之間的定量關(guān)系。但是,因?yàn)槲墨I(xiàn)[17]是基于MSCR等效電路建立的仿真模型,未能充分體現(xiàn)MATLAB/Simulink直觀簡(jiǎn)單的特點(diǎn),更重要的是不能仿真晶閘管、二極管、各個(gè)繞組的電流/電壓等物理量以及換流等重要的物理過程。

        本文根據(jù)MSCR的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出基于MATLAB多繞組變壓器模型的MSCR仿真建模方法,深入研究模型參數(shù)與MSCR參數(shù)之間的定量關(guān)系,明確仿真模型參數(shù)的設(shè)置方法,并通過示例說明該方法的正確和優(yōu)越之處。

        1 基本結(jié)構(gòu)與基本參數(shù)關(guān)系

        超高壓大容量MSCR通常采用三相電抗器組,其中一相MSCR的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示[13-14]。圖中,鐵芯1、2的等效磁路長(zhǎng)度為l,等效磁路截面積均為A;N1、N2為繞組匝數(shù);uA為工作電壓,其額定頻率為 fN;iA為工作電流;VT1、VT2為晶閘管;VD為二極管。

        定義自耦比(抽頭比)為:

        其中,NA=N1+N2。

        若NA匝繞組的電阻為RA,則:

        圖1 MSCR的結(jié)構(gòu)原理圖Fig.1 Structure of MSCR

        其中,R1、R2分別為匝數(shù)為 N1、N2的繞組的電阻。

        若UAN為MSCR額定工作電壓有效值,則:

        其中,U1N、U2N分別為匝數(shù)為 N1、N2的繞組的額定電壓有效值。

        若IAN為MSCR額定工作電流有效值,則:

        其中,I1N為匝數(shù)為N1的繞組的額定電流有效值。

        若SAN為MSCR額定容量,則:

        其中,S1N為匝數(shù)為N1的繞組的額定容量。

        由文獻(xiàn)[11]知:

        其中,BS為鐵芯飽和磁密;μ0為空氣磁導(dǎo)率。

        2 鐵芯磁化飽和特性

        設(shè)圖1中鐵芯等效磁化飽和特性為:

        對(duì)匝數(shù)為N1的繞組而言有:

        其中,ψS為鐵芯飽和磁鏈;im為磁化電流。

        把式(9)—(11)代入式(8)得:

        把式(10)代入式(6)得:

        把式(12)、(14)代入式(13)可得:

        取磁鏈基值為:

        把式(3)代入式(16)可得:

        把式(17)代入式(15)可得:

        其中,ψ*=ψ /ψbase,為磁鏈標(biāo)幺值。

        取電流基值為:

        把式(3)、(5)、(7)代入式(19)可得:

        把式(20)代入式(18)可得:

        3 建模

        如圖1所示,MSCR的每個(gè)鐵芯及其繞組可以看作1個(gè)4繞組變壓器,而MATLAB的Powersystem Blocksets中提供了多繞組變壓器模型Multi-Winding Transformer。所以,用2個(gè)多繞組變壓器模型,以及晶閘管、二極管、電源等模型,并根據(jù)圖1所示的連線方式就可以建立MSCR的仿真模型。其中,核心模型是2個(gè)完全一樣的多繞組變壓器模型Multi-Winding Transformer。所建的MSCR仿真模型在形式上與圖1所示MSCR結(jié)構(gòu)完全一致,直觀簡(jiǎn)單,且可仿真出圖1中所有元器件的電壓、電流的變化過程。

        在建立了MSCR仿真模型之后,各子模型參數(shù)的正確設(shè)置對(duì)仿真結(jié)果的正確性就尤為重要。其中,主要是對(duì)多繞組變壓器模型參數(shù)的設(shè)置,說明如下。

        a.額定功率:由式(5)算得的 S1N(V·A)。

        b.額定頻率:MSCR 的額定頻率 fN(Hz)。

        c.繞組額定電壓:4個(gè)繞組額定電壓依次是U1N(V)、U2N(V)、U2N(V)、U1N(V),由式(3)算得。

        d.繞組電阻:4個(gè)繞組電阻依次是 R1(Ω)、R2(Ω)、R2(Ω)、R1(Ω),由式(2)算得。

        e.繞組漏電感:本文忽略繞組漏感,此時(shí)所有繞組漏感可以設(shè)定為0。

        f.勵(lì)磁電阻:本文忽略鐵芯損耗,所以磁化電阻可以設(shè)置為足夠大的數(shù),如1015Ω。

        g.鐵芯磁化飽和特性:由幾個(gè)由(0,0)開始的磁化電流/磁鏈數(shù)據(jù)點(diǎn)(p.u.)給定。這些數(shù)據(jù)點(diǎn)可由式(21)算得:

        由以上分析可以看出,多繞組變壓器模型參數(shù)設(shè)置(如式(2)、(3)、(5)、(21)所示)與 MSCR 的結(jié)構(gòu)尺寸沒有關(guān)系,只要給定電抗器額定容量、額定電壓、繞組電阻和自耦比就可以對(duì)MSCR進(jìn)行建模。其他子模型都是MATLAB中的常規(guī)模型,它們的參數(shù)設(shè)置不再贅述。

        4 仿真舉例

        MSCR參數(shù):額定容量SAN=60 MV·A;額定電壓;額定頻率fN=50 Hz;繞組電阻RA=40 Ω;自耦比 δ=0.047 4。

        當(dāng)晶閘管觸發(fā)角為0°(對(duì)應(yīng)MSCR帶額定負(fù)載)時(shí),仿真結(jié)果如圖2所示(限于篇幅,圖2給出了部分仿真結(jié)果)。

        由圖2可以看出,基于MATLAB多繞組變壓器模型的MSCR仿真模型不僅可以仿真出工作電流波形,而且可以仿真出各繞組、晶閘管、二極管等元器件的電流波形(電壓波形當(dāng)然也可以仿真出),這是文獻(xiàn)[14-16]所不具備的。

        另外,根據(jù)文獻(xiàn)[16]所給出的過渡時(shí)間tgd計(jì)算公式可得:

        該結(jié)果與圖 2(a)—(f)比較可知,由仿真所得的過渡時(shí)間和公式計(jì)算所得的過渡時(shí)間是一致的。

        根據(jù)文獻(xiàn)[11-12]所給出的晶閘管、二極管換流時(shí)間thl計(jì)算公式可得:

        該結(jié)果與圖2(g)比較可知,由仿真所得的換流時(shí)間與公式計(jì)算所得的換流時(shí)間是相同的。

        圖2 仿真波形Fig.2 Simulative waveforms

        上述通過仿真所得的過渡時(shí)間tgd和換流時(shí)間thl與通過公式計(jì)算所得數(shù)值的一致性,更加說明了本文所建模型是正確和有效的。

        5 結(jié)論

        a.基于MATLAB多繞組變壓器模型的MSCR仿真模型參數(shù)只與電抗器額定容量、額定電壓、額定頻率、自耦比、繞組電阻和鐵芯磁化飽和特性有關(guān),而與電抗器幾何尺寸無關(guān)。

        b.基于MATLAB多繞組變壓器模塊的MSCR仿真模型可以對(duì)各繞組、晶閘管、二極管等元器件的電壓、電流,以及對(duì)晶閘管和二極管的換流過程進(jìn)行分析。

        c.基于MATLAB多繞組變壓器模塊的MSCR仿真模型具有直觀簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確有效、工程實(shí)用的特點(diǎn),為MSCR系統(tǒng)分析提供了有效手段。

        猜你喜歡
        變壓器模型
        一半模型
        理想變壓器的“三個(gè)不變”與“三個(gè)變”
        重要模型『一線三等角』
        重尾非線性自回歸模型自加權(quán)M-估計(jì)的漸近分布
        開關(guān)電源中高頻變壓器的設(shè)計(jì)
        3D打印中的模型分割與打包
        一種不停電更換變壓器的帶電作業(yè)法
        變壓器免維護(hù)吸濕器的開發(fā)與應(yīng)用
        FLUKA幾何模型到CAD幾何模型轉(zhuǎn)換方法初步研究
        基于RFE-SA-SVM的變壓器故障診斷
        国产自拍成人在线免费视频| 亚洲综合性色一区| 久久亚洲国产精品123区| 福利视频在线一区二区三区| 亚洲 小说区 图片区 都市| 毛片内射久久久一区| 狠狠躁夜夜躁AV网站中文字幕| 人妻av不卡一区二区三区| 久久久国产精品123| 人妻丝袜av中文系列先锋影音 | 亚洲成av人综合在线观看| 一本加勒比hezyo无码人妻| 精品一区二区av天堂| 91人妻人人做人人爽九色| 80s国产成年女人毛片| 末发育娇小性色xxxxx视频| 国产思思久99久精品| 麻豆成人久久精品一区| 久久精品亚洲精品国产色婷| 无码精品a∨在线观看十八禁 | 国产男女乱婬真视频免费| 国产一区二区三区在线男友| 国产激情久久久久久熟女老人av| 久久精品国产日本波多麻结衣| 97色人阁俺也去人人人人人| 精品一区中文字幕在线观看| 久久久www免费人成精品| 久久久久中文字幕无码少妇| 一区二区三区精品亚洲视频| 久久亚洲中文字幕精品一区| 一本久久a久久精品亚洲| 久久99亚洲网美利坚合众国| 亚洲不卡在线免费视频| www射我里面在线观看| 久久狠狠高潮亚洲精品暴力打| 亚洲香蕉久久一区二区| 国产私人尤物无码不卡| 精品亚洲aⅴ在线观看| 一亚洲一区二区中文字幕| 国产精品亚洲av无人区一区香蕉| 色欲av自慰一区二区三区|