本文關(guān)鍵詞：交直流混合模式下變壓器電磁特性計(jì)算方法研究

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【摘要】：地磁感應(yīng)電流和高壓直流輸電單極運(yùn)行及大規(guī)模電力電子裝置的普及應(yīng)用等情況都會(huì)引起電力變壓器工作于交直流混合模式。在交直流混合條件下變壓器的工作特性會(huì)發(fā)生顯著變化,從而引起一系列內(nèi)部和外部的異�；蚬收�,造成變壓器等設(shè)備乃至整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問(wèn)題。本文針對(duì)變壓器的交直流混合問(wèn)題應(yīng)用時(shí)域場(chǎng)路耦合模型開(kāi)展研究。采用基于棱邊有限元法的時(shí)域場(chǎng)路耦合模型研究電力變壓器在交直流混合模式下的電磁特性,該模型以動(dòng)態(tài)電感和時(shí)域電流作為關(guān)鍵耦合參數(shù)分別反映磁場(chǎng)飽和程度與電路變化過(guò)程。通過(guò)求解非線(xiàn)性磁場(chǎng)和等效電路模型,為研究交直流混合模式下電力變壓器的工作特點(diǎn)提供依據(jù)�；趫�(chǎng)路耦合模型研究該算法的穩(wěn)定性,推導(dǎo)絕對(duì)穩(wěn)定域分析計(jì)算收斂性,探討穩(wěn)定邊界對(duì)應(yīng)時(shí)間步長(zhǎng)與狀態(tài)矩陣特征值的關(guān)系,并定義磁場(chǎng)求解頻率衡量計(jì)算效率,構(gòu)造動(dòng)態(tài)電感變化函數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)磁場(chǎng)計(jì)算的精確性。在穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上,研究時(shí)間步長(zhǎng)和磁場(chǎng)求解頻率對(duì)計(jì)算精確性和效率的影響,提出了一種基于時(shí)域場(chǎng)路耦合模型的自適應(yīng)變步長(zhǎng)算法,并與定步長(zhǎng)算法相比較,該方法能夠根據(jù)變壓器非線(xiàn)性勵(lì)磁的時(shí)變性自動(dòng)修正迭代步長(zhǎng),從而提高計(jì)算效率和精確性。搭建變壓器交直流混合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)量測(cè)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并與仿真結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了自適應(yīng)算法的正確性和有效性,為變壓器類(lèi)電磁設(shè)備的時(shí)域場(chǎng)路計(jì)算提供新思路,為進(jìn)一步開(kāi)展變壓器交直流混合模式下的其它研究奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：交直流混合模式 電力變壓器 時(shí)域場(chǎng)路耦合 穩(wěn)定性 自適應(yīng)算法
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究方向9-12
• 1.2.1 交直流混合模式的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 變壓器交直流混合問(wèn)題研究10-11
• 1.2.3 變壓器電磁特性仿真算法的優(yōu)化研究11-12
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 變壓器場(chǎng)—路耦合模型14-22
• 2.1 時(shí)域電路模型14-17
• 2.1.1 四階龍格庫(kù)塔法原理14-17
• 2.1.2 基于四階龍格庫(kù)塔法的時(shí)域電流求解方法17
• 2.2 三維磁場(chǎng)模型17-20
• 2.2.1 三維棱邊有限元法17-18
• 2.2.2 基于能量平衡有限元法的動(dòng)態(tài)電感計(jì)算方法18-20
• 2.3 關(guān)鍵電磁參數(shù)與場(chǎng)路耦合的映射關(guān)系研究20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 基于場(chǎng)路耦合模型的交直流混合電磁特性模擬22-30
• 3.1 不同有限元方法的磁場(chǎng)計(jì)算對(duì)比22-25
• 3.2 基于棱邊有限元法變壓器時(shí)域場(chǎng)路耦合模型計(jì)算結(jié)果分析25-29
• 3.3 本章小結(jié)29-30
• 第4章 變壓器交直流混合工作特性研究30-38
• 4.1 交直流混合模式下變壓器場(chǎng)路耦合模型的穩(wěn)定性研究30-35
• 4.1.1 場(chǎng)路耦合模型的穩(wěn)定性邊界條件推導(dǎo)30-33
• 4.1.2 步長(zhǎng)與絕對(duì)穩(wěn)定域關(guān)系的探討33-35
• 4.2 時(shí)域場(chǎng)路耦合算法計(jì)算效率與精確性的優(yōu)化分析35-37
• 4.2.1 場(chǎng)路耦合算法效率與精確性指標(biāo)35-36
• 4.2.2 場(chǎng)路耦合算法優(yōu)化方案對(duì)比36-37
• 4.3 本章小結(jié)37-38
• 第5章 基于變壓器場(chǎng)—路耦合模型自適應(yīng)算法38-46
• 5.1 變壓器時(shí)域場(chǎng)路耦合計(jì)算自適應(yīng)變步長(zhǎng)算法38-39
• 5.2 時(shí)域場(chǎng)路耦合定步長(zhǎng)算法與自適應(yīng)變步長(zhǎng)算法的對(duì)比分析39-45
• 5.2.1 時(shí)域場(chǎng)路耦合定步長(zhǎng)算法40-44
• 5.2.2 自適應(yīng)變步長(zhǎng)算法44-45
• 5.3 本章小結(jié)45-46
• 結(jié)論46-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文51-54
• 致謝54

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：900526