1.一種統(tǒng)一潮流控制器中串聯(lián)變壓器直流偏磁下無功調(diào)整方案,其特征在于,包括:
步驟1:根據(jù)串聯(lián)變壓器的空間幾何結(jié)構(gòu),建立串聯(lián)變壓器的磁路模型;
步驟2:考慮渦流效應(yīng)后,鐵磁材料的有效磁導率μ*用復數(shù)表示,計算串聯(lián)變壓器鐵心區(qū)域的非線性磁阻;繞組間漏磁阻和氣隙磁阻用線性磁阻代替;列寫磁路方程;
步驟3:結(jié)合串聯(lián)變壓器外部端口的電路列寫外部電路方程;建立串聯(lián)變壓器電路與磁路的耦合方程;
步驟4:對耦合方程進行離散化處理;求串聯(lián)變壓器三相不對稱直流偏磁下的勵磁電流;
步驟5:對勵磁電流進行諧波分解,得到各次諧波分量;
步驟6:計算基頻電壓與高頻諧波電流相互作用下產(chǎn)生的無功功率,疊加計算得到串聯(lián)變壓器不對稱直流偏磁狀態(tài)下總的無功功率;
步驟7:將串聯(lián)變壓器不對稱直流偏磁狀態(tài)下無功的變化反饋到換流閥,調(diào)節(jié)輸出的無功功率,提高電壓調(diào)節(jié)的精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,所述計算串聯(lián)變壓器鐵心區(qū)域的非線性磁阻的具體過程為
式中,d為硅鋼片厚度,μr為其相對的直流磁導率,μ0為真空磁導率,l為硅鋼片縱向長度,w為硅鋼片的高度,n為硅鋼片的疊片數(shù),其中中間變量σ為其電導率,ω為時諧磁場的角頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,串聯(lián)變壓器上下對稱,只需建立串聯(lián)變壓器上半部分的磁路模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,施加在串聯(lián)變壓器各相繞組上的直流激勵的大小和方向是不同的,導致三相不對稱直流偏磁的發(fā)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,需要對勵磁電流進行諧波分解,計算基頻電壓與k次諧波電流相互作用下產(chǎn)生的瞬時無功功率q1k;
q1k(t)=u(t)ik(t)=Qc1kFc(1,k)+Qs1kFs(1,k)
=Qc1k{cos[(k-1)ωt]-cos[(k+1)ωt]}+Qs1k{sin[(k+1)ωt]-sin[(k-1)ωt]}
式中,中間變量Qc1k=V1Ikcosαk,中間變量Qs1k=V1Iksinαk,中間變量Fc(1,k)=cos[(k-1)ωt]-cos[(k+1)ωt],中間變量Fs(1,k)=sin[(k+1)ωt]-sin[(k-1)ωt],V1為繞組感應(yīng)電壓u(t)的有效值,k為諧波次數(shù),ik(t)為繞組的k次諧波電流;
基頻的正弦電壓與k次諧波電流相互作用產(chǎn)生的無功功率表示為:
I0為直流分量,Ik為k次諧波電流的幅值,αk為k次諧波電流的初始角度;
串聯(lián)變壓器不對稱偏磁下某一相繞組產(chǎn)生的無功功率:
為感應(yīng)電壓與基頻諧波電流之間的功角;
將a相、b相和c相產(chǎn)生的無功功率疊加得到串聯(lián)變壓器不對稱直流偏磁狀態(tài)下的無功功率。