【摘要】 本发明涉及一种磁控式并联电抗器数字仿真建模方法，其特征在于：它包括 等效磁路的分解方法，根据磁路定律和电路定律，将磁控式并联电抗器模型等效 成多个饱和变压器和饱和电抗器模型；本发明利用现有仿真软件中的饱和变压器 和饱和电抗器模型，构建磁控式并联电抗器仿真模型、原理清晰、方法简单、易 于实现，且模型精确可靠，可集成于现有的仿真软件中，扩展相应的仿真功能； 利用本发明的数字仿真建模方法，为检验系统稳态控制方法和暂态控制方法提供 了有效手段。 【专利类型】发明授权 【申请人】中国电力科学研究院 【申请人类型】企业 【申请人地址】100085北京市清河小营东路15号 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810056973.1 【申请日】2008-01-28 【申请年份】2008 【公开公告号】CN100589108C 【公开公告日】2010-02-10 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN100589108C 【授权公告日】2010-02-10 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G06F17/50 【发明人】邓占锋; 于坤山; 王轩; 雷晰; 谢敏华; 周飞 【主权项内容】1、一种磁控式并联电抗器数字仿真建模方法，包括以下步骤： (1)首先根据磁路定律和电路定律，采用等效磁路分解方法，将磁控式并联电抗器数字仿真模型等效成多个饱和变压器和饱和电抗器的等效模型，并假设： N11、N12分别为磁控式并联电抗器的左侧铁心柱的一次绕组和励磁绕组的匝数， N21、N22分别为磁控式并联电抗器的右侧铁心柱的一次绕组和励磁绕组的匝数， i11、i12、u11、u12分别为磁控式并联电抗器的左侧铁心柱的原副边电流和电压， i21、i22、u21、u22分别为磁控式并联电抗器的右侧铁心柱的原副边电流和电压， Φ1、Φ2、Φ3、Φ4、Φ5为各磁路中的主磁通， H1、H2、H3、H4、H5为各主磁通对应的磁场强度， L1、L2、L3、L4、L5为各主磁通对应的等效磁路长度， Φ11、Φ12、Φ21、Φ22分别磁控式并联电抗器的左侧铁心柱和右侧铁心柱的一次绕组和励磁绕组的漏磁通， L11、L12、L21、L22为各漏磁通对应的支路漏电感， r11、r12、r21、r22为各支路的电阻，则控制回路负载阻抗为Z12、Z22； (2)由以上假设，可得出以下方程主磁通方程： Φ3＝Φ1-Φ5????????????(1) Φ4＝Φ2+Φ5????????????(2) 其中 Φ1＝f1(H1)?????????????(3) Φ2＝f2(H2)?????????????(4) Φ3＝f3(H3)?????????????(5) Φ4＝f4(H4)?????????????(6) Φ5＝f5(H5)?????????????(7) 漏磁通方程 磁路方程： H3L3＝H5L5+H4L4?????????????????(12) H1L1+H3L3＝N11i11+N12i12????????(13) H2L2+H4K4＝N21i21-N22i22????????(14) 电压方程： u12＝Z12i12?????????????????????(17) u22＝Z22i22?????????????????????(20) (3)利用现有的双绕组饱和变压器的等效模型和饱和电抗器的等效模型，组合构造适用于磁控式并联电抗器的数字仿真模型，将所述磁控式并联电抗器的磁路进行等效分解，令 i11＝i′11+i″11?????????????????(21) i21＝i′21+i″21?????????????????(22) 其中，i′11、i′21满足以下约束条件： H1L1＝N11i′11+N12i12????????????(23) H2L2＝N21i′21+N22i22????????????(24) (4)根据式(21)～(24)及磁路方程(12)～(14)可得： H3L3＝N11i″11???????????????????(25) H4L4＝N21i″21???????????????????(26) H5L5＝N11i″11-N21i″21??????????(27) (5)根据以上公式，将磁路分解为多个变压器和电抗器的形式，变压器A代表磁控式并联电抗器的左侧铁心柱的磁路结构并满足左侧铁心柱相关方程，变压器B代表磁控式并联电抗器的右侧铁心柱的磁路结构并满足右侧铁心柱相关方程，电抗器C代表磁控式并联电抗器的左旁柱磁路结构并满足左旁柱相关方程，电抗 器D代表磁控式并联电抗器的右旁柱磁路结构并满足右旁柱相关方程，变压器E代表磁控式并联电抗器的上下轭磁路结构并满足上下轭相关方程； 并且，对于所述步骤(3)中的由双绕组饱和变压器的等效模型和饱和电抗器的等效模型组合构造的适用于磁控式并联电抗器的数字仿真模型，其中，分解后的磁路还同时满足感应电动势守恒： e11＝e3+e51????????????????????(28) e21＝e4-e52????????????????????(29) 其中，e11、e3、e51分别为变压器A、电抗器C、变压器E在匝数为N11的绕组上的感应电动势 e21、e4、e52分别为变压器B、电抗器D、变压器E在匝数为N21的绕组上的感应电动势 即： 经过积分可得： Φ1+Φ1(0)＝Φ3+Φ3(0)+Φ5+Φ5(0)????????????(32) Φ2+Φ2(0)＝Φ4+Φ4(0)-Φ5-Φ5(0)????????????(33) 其中Φ1(0)、Φ2(0)、Φ3(0)、Φ4(0)、Φ5(0)分别为Φ1、Φ2、Φ3、Φ4、Φ5对应的初始磁通，如果初始磁通满足Φ1(0)＝Φ3(0)+Φ5(0)，则所述方程(1)成立；如果初始磁通满足Φ2(0)＝Φ4(0)-Φ5(0)，则所述方程(2)成立；使用所述磁控式并联电抗器的数字仿真模型只需合理设置初始磁通就能够保证磁控式并联电抗器数字仿真模型分解前后完全等效。 【当前权利人】中国电力科学研究院; 国家电网公司 【当前专利权人地址】北京市海淀区清河小营东路15号; 北京市西城区长安街86号 【专利权人类型】国有企业 【统一社会信用代码】91110000400007201W 【引证次数】2.0 【被引证次数】8 【自引次数】1.0 【他引次数】1.0 【被自引次数】6.0 【被他引次数】2.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】21
