磁閥式可控電抗器特性分析及仿真研究論文
摘要：在電力系統中，磁閥式可控電抗器對于提高電力系統穩定性、改善供電質量具有重要的作用。本文對磁閥式可控電抗器的特性進行了分析研究，并對其等效電路進行了仿真，分析了控制角與其容量的關系。
關鍵詞：磁閥可控電抗器等效電路仿真
0引言
磁閥式可控電抗器作為一種新型的可控電抗器，在實際中的應用越來越多，這種借助直流控制的鐵磁可控電抗器制造工藝簡單、成本低廉，對于提高電網的輸電能力，調整電網電壓，補償無功功率，以及限制過電壓都具有非常大的應用潛力[1]。
1工作原理及特性分析
1.1基本結構及工作原理磁閥式可控電抗器是可控電抗器中的一種，其鐵心具有截面積較小的一段，在整個容量調節范圍內只有面積較小的一段磁路飽和，其余段均處于未飽和線性狀態，通過改變小截面段的磁路飽和程度來改變電抗器的容量。
電抗器的主鐵心分裂為兩半，每一半鐵心的上下兩繞組各有一個抽頭，其間跨接可控硅。不同鐵心的上下兩個繞組交叉連接后并聯到電網中，續流二極管則橫跨在交叉端點上。在電源的一個工頻周期內，可控硅輪流導通，二極管續流。改變可控硅的觸發角便可改變控制電流的大小，從而改變電抗器鐵心的飽和度，平滑、連續地調節電抗器的容量。
1.2特性分析分析磁閥式可控電抗器的工作特性，當可控硅K1單獨導通時，由等效直流電源Ek向控制回路提供控制電流；而在Kl關斷期間，由續流二極管D維持
2仿真分析
可控電抗器等效電路，取R1、R2和R3阻值分別為5.15Ω、5.15Ω和0.565Ω，Em=380*sqrt（2）V，自耦比δ為0.052[2]，選擇變步長ode23tb算法，在Matlab中建立仿真模型。改變觸發控制角α，即可得到不同觸發角下流過可控電抗器的電流波形，由此，便可以得到磁閥式可控電抗器中晶閘管的觸發角α與其工作特性的關系。當觸發控制角α=90°時，磁閥式可控電抗器兩端加有額定正弦電壓時
當觸發控制角α=30°時，磁閥式可控電抗器兩端加有額定正弦電壓時。
分析仿真波形可知，隨著α的減小，電抗器直流偏磁加大，因而其容量由小變大。在α=0°時，電抗器容量達到最大值。不難看出，電抗器容量越大，波形正弦性越好。
參考文獻：
[1]陳柏超.新型可控飽和電抗器理論及應用.武漢水利電力大學出版社.1999.10：70～79.111～116.
[2]田銘興，勵慶孚，王曙鴻.磁飽和式可控電抗器的等效物理模型及其數學模型.電工技術學報.第17卷第4期.2002.8.
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