本文關(guān)鍵詞：10kV電力變壓器非線性寬頻建模方法研究

  更多相關(guān)文章： 電力變壓器 非線性 寬頻模型 改進(jìn)的矢量匹配法 電路模型

【摘要】：電力變壓器作為整個(gè)電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)一直是電網(wǎng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電力變壓器建模的研究也沒有終止過(guò)。目前建模研究中,很少有一種模型可以仿真電力變壓器在各種工況下的響應(yīng)情況,這是因?yàn)樽儔浩髟趯掝l下的響應(yīng)要同時(shí)考慮某些參數(shù)的頻變特性和非線性特性,這是建模的難點(diǎn)之一。電力變壓器非線性寬頻模型正是基于該問(wèn)題提出的,既有重要的理論價(jià)值也有一定的實(shí)際意義。本文研究了建立變壓器非線性寬頻模型的方法,并以實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)10k V實(shí)驗(yàn)變壓器為基礎(chǔ),利用研究的方案搭建了其電路仿真模型。首先,在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上對(duì)主流的建模方法做了匯總,并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了變壓器在寬頻下的電磁現(xiàn)象。其次,從基本的電磁關(guān)系出發(fā),推導(dǎo)出寬頻模型的建模思路。本文首次采用“掃頻法”和“散射參數(shù)測(cè)量法”相結(jié)合的測(cè)量方案,得到了線性模塊的寬頻導(dǎo)納參數(shù),并利用改進(jìn)的矢量匹配法擬合,進(jìn)而用電路綜合的方法計(jì)算得到線性模塊電路元件參數(shù)。從電磁場(chǎng)的角度推理得到變壓器鐵心的頻變阻抗表達(dá)式,同樣采用改進(jìn)的矢量匹配法進(jìn)行擬合,并對(duì)比現(xiàn)有的鐵心阻抗表達(dá)式擬合方法,證明了基于改進(jìn)的矢量匹配法建立的鐵心模型可以有效提高擬合準(zhǔn)確度,且有更快的收斂速度。在此基礎(chǔ)上電路實(shí)現(xiàn)后,將變壓器的非線性特性以非線性電感的形式加入到實(shí)現(xiàn)的頻變鐵心電路中,完成非線性模塊的建模。最后,對(duì)實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)10k V電力變壓器建模,電路模型在Simulink中仿真實(shí)現(xiàn)。通過(guò)50Hz工況下實(shí)驗(yàn)和仿真對(duì)比、非線性飽和仿真驗(yàn)證、雷電實(shí)驗(yàn)及仿真對(duì)比,驗(yàn)證了本文建立的非線性寬頻模型的正確性。
【關(guān)鍵詞】：電力變壓器 非線性 寬頻模型 改進(jìn)的矢量匹配法 電路模型
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題背景和研究意義9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文研究工作11-13
• 第2章 變壓器寬頻下的電磁分析13-19
• 2.1 傳導(dǎo)電流和位移電流13-14
• 2.2 鐵心中的電磁現(xiàn)象分析14-15
• 2.3 變壓器中的損耗15-18
• 2.3.1 繞組中的渦流15-16
• 2.3.2 鐵心中的渦流16-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第3章 變壓器寬頻模型的構(gòu)建方法19-41
• 3.1 整體模型的架構(gòu)推導(dǎo)19-21
• 3.2 線性模塊建模方法研究21-27
• 3.2.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的散射參數(shù)22-24
• 3.2.2 矢量匹配法24-25
• 3.2.3 電路實(shí)現(xiàn)25-27
• 3.3 非線性模塊的建模方法研究27-40
• 3.3.1 鐵心阻抗的頻變表達(dá)式28-29
• 3.3.2 寬頻下磁導(dǎo)率的頻變29-30
• 3.3.3 模型實(shí)現(xiàn)方式探討30-38
• 3.3.4 鐵心模型的非線性化38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 10k V電力變壓器模型建立及仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證41-53
• 4.1 10kV 電力變壓器模型的建立41-48
• 4.1.1 掃頻法低頻段線性參數(shù)獲取41-44
• 4.1.2 基于散射參數(shù)測(cè)量法高頻線性參數(shù)的獲取44-46
• 4.1.3 參數(shù)擬合及電路實(shí)現(xiàn)46-48
• 4.1.4 非線性寬頻整體模型的構(gòu)建48
• 4.2 整體模型的實(shí)驗(yàn)和仿真驗(yàn)證48-51
• 4.2.1 50Hz工況下的實(shí)驗(yàn)及仿真驗(yàn)證48-49
• 4.2.2 變壓器飽和仿真驗(yàn)證49-50
• 4.2.3 雷電實(shí)驗(yàn)及仿真驗(yàn)證50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-53
• 第5章 結(jié)論和展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況57-58
• 致謝58

【相似文獻(xiàn)】

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