本文關(guān)鍵詞：交直流混合模式下變壓器電磁特性計算方法研究

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【摘要】：地磁感應(yīng)電流和高壓直流輸電單極運行及大規(guī)模電力電子裝置的普及應(yīng)用等情況都會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)備乃至整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問題。本文針對變壓器的交直流混合問題應(yīng)用時域場路耦合模型開展研究。采用基于棱邊有限元法的時域場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,該模型以動態(tài)電感和時域電流作為關(guān)鍵耦合參數(shù)分別反映磁場飽和程度與電路變化過程。通過求解非線性磁場和等效電路模型,為研究交直流混合模式下電力變壓器的工作特點提供依據(jù)�；趫雎否詈夏Ｐ脱芯吭撍惴ǖ姆�(wěn)定性,推導(dǎo)絕對穩(wěn)定域分析計算收斂性,探討穩(wěn)定邊界對應(yīng)時間步長與狀態(tài)矩陣特征值的關(guān)系,并定義磁場求解頻率衡量計算效率,構(gòu)造動態(tài)電感變化函數(shù)來評價磁場計算的精確性。在穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上,研究時間步長和磁場求解頻率對計算精確性和效率的影響,提出了一種基于時域場路耦合模型的自適應(yīng)變步長算法,并與定步長算法相比較,該方法能夠根據(jù)變壓器非線性勵磁的時變性自動修正迭代步長,從而提高計算效率和精確性。搭建變壓器交直流混合實驗平臺,通過量測獲取實驗數(shù)據(jù),并與仿真結(jié)果對比,驗證了自適應(yīng)算法的正確性和有效性,為變壓器類電磁設(shè)備的時域場路計算提供新思路,為進一步開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 時域場路耦合 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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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 本文的主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 變壓器場—路耦合模型14-22
• 2.1 時域電路模型14-17
• 2.1.1 四階龍格庫塔法原理14-17
• 2.1.2 基于四階龍格庫塔法的時域電流求解方法17
• 2.2 三維磁場模型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態(tài)電感計算方法18-20
• 2.3 關(guān)鍵電磁參數(shù)與場路耦合的映射關(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計算對比22-25
• 3.2 基于棱邊有限元法變壓器時域場路耦合模型計算結(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路耦合模型的穩(wěn)定性研究30-35
• 4.1.1 場路耦合模型的穩(wěn)定性邊界條件推導(dǎo)30-33
• 4.1.2 步長與絕對穩(wěn)定域關(guān)系的探討33-35
• 4.2 時域場路耦合算法計算效率與精確性的優(yōu)化分析35-37
• 4.2.1 場路耦合算法效率與精確性指標(biāo)35-36
• 4.2.2 場路耦合算法優(yōu)化方案對比36-37
• 4.3 本章小結(jié)37-38
• 第5章 基于變壓器場—路耦合模型自適應(yīng)算法38-46
• 5.1 變壓器時域場路耦合計算自適應(yīng)變步長算法38-39
• 5.2 時域場路耦合定步長算法與自適應(yīng)變步長算法的對比分析39-45
• 5.2.1 時域場路耦合定步長算法40-44
• 5.2.2 自適應(yīng)變步長算法44-45
• 5.3 本章小結(jié)45-46
• 結(jié)論46-48
• 參考文獻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】

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本文編號：900526