專利名稱：：一種換流閥用飽和電抗器的電氣分析模型的建模方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及電力電子和電力系統(tǒng)領域，具體涉及一種換流閥用飽和電抗器的電氣分析模型的建模方法。
背景技術：
：直流換流閥用飽和電抗器的等值電路圖對于飽和電抗器的設計、換流閥組件整體性能理論分析、換流閥組件安全穩(wěn)定運行等各個環(huán)節(jié)都具有重要作用，是揭示飽和電抗器電氣性能的重要工具。當前國內的飽和電抗器尚處于仿制階段，對于飽和電抗器電氣特性缺乏深入研究?，F有資料只給出了比較粗糙的等值電路模型，用電路元件定性描述了飽和電抗器各組成部件。由于電抗器鐵芯的飽和特性，當運行中的鐵芯進入飽和段以后，鐵芯電感、鐵芯損耗等效電阻與支路電流之間均為非線性關系，這種特性極大地增加了公式擬合的復雜性。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于，提供一種直流換流閥用飽和電抗器準確的數學模型。在換流閥組件電氣性能分析基礎上和飽和電抗器電氣性能給出了飽和電抗器等效電路各個電氣組件及它們之間的串并聯形式。在等效電路拓撲關系的基礎上，以數學公式的形式表達了鐵芯電感、鐵芯損耗等效電阻這兩個參數與流過鐵芯電感支路電流的非線性關系。目前工藝水平已經制造的飽和電抗器，經過試驗驗證，滿足數學公式，進一步證實了公式的科學性。本發(fā)明提出的一種換流閥用飽和電抗器的電氣分析模型的建模方法，包括以下步驟(1)飽和電抗器呈現出的主要特性為電感特性，在電流較低階段，電感值較高，隨著電流的增加，飽和電抗器中的鐵芯逐漸趨于飽和，電感值隨之降低，定量的描述如下式所示權利要求一種換流閥用飽和電抗器的電氣分析模型的建模方法，其特征在于包括以下步驟(1)飽和電抗器呈現出的主要特性為電感特性，在電流較低階段，電感值較高，隨著電流的增加，飽和電抗器中的鐵芯逐漸趨于飽和，電感值隨之降低，定量的描述如下式所示<mrow><msub><mi>L</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>L</mi><mi>d</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>I</mi><mi>m</mi></msub><mo><</mo><msub><mi>I</mi><mi>oL</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>L</mi><mi>d</mi></msub><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><msub><mi>I</mi><mi>oL</mi></msub><msub><mi>I</mi><mi>m</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><msub><mi>α</mi><mi>L</mi></msub></msup></mtd><mtd><msub><mi>I</mi><mi>m</mi></msub><mo>≥</mo><msub><mi>I</mi><mi>oL</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>式中Ld為線性電感；Lm為鐵芯電感；IoL為飽和電抗器線拐點電流；αL為指數；Im為電感支路電流；(2)飽和電抗器在運行中會產生損耗，可用通態(tài)電阻Rcu和鐵損等值電阻Rm來等效其損耗效應<mrow><msub><mi>R</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>R</mi><mi>e</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>I</mi><mi>m</mi></msub><mo><</mo><msub><mi>I</mi><mi>or</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>R</mi><mi>e</mi></msub><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><msub><mi>I</mi><mi>or</mi></msub><msub><mi>I</mi><mi>m</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><msub><mi>α</mi><mi>R</mi></msub></msup></mtd><mtd><msub><mi>I</mi><mi>m</mi></msub><mo>≥</mo><msub><mi>I</mi><mi>or</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>式中，Re為鐵損等值電阻線性值；Rm為鐵芯損耗等值電阻；Ior為鐵損等值電阻線性拐點電流；Im為電感支路電流；αR為指數；(3)飽和電抗器在充分飽和時，鐵芯不起作用，此時呈現的外特性近似為空心電感，用L0表示；(4)飽和電抗器中還有雜散電容的分布，其電容效應可在端口用一實體電容近似等效。全文摘要本發(fā)明涉及電力電子和電力系統(tǒng)領域，具體涉及一種換流閥用飽和電抗器的電氣分析模型的建模方法。在換流閥組件電氣性能和飽和電抗器電氣性能分析基礎上，給出了飽和電抗器等效電路各個電氣組件及它們之間的串并聯形式。在等效電路拓撲關系的基礎上，以數學公式的形式表達了鐵芯電感、鐵芯損耗等效電阻這兩個參數與流過鐵芯電感支路電流的非線性關系。目前工藝水平已經制造的飽和電抗器，經過試驗驗證，滿足數學公式，進一步證實了公式的科學性。文檔編號G06F17/50GK101937484SQ20101028026公開日2011年1月5日申請日期2010年9月10日優(yōu)先權日2010年9月10日發(fā)明者于海玉,劉杰,湯廣福,魏曉光申請人:中國電力科學研究院