一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和系统，基于变压器的单相电路模型，根据多绕组电压传递理论、磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理，建立了四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型，获得了四绕组感应滤波变压器网侧电流的表达式，分析得到四绕组感应滤波变压器所需的阻抗条件；利用了多绕组电压传递理论及磁势平衡原理，得到变压器网侧电流相关的数学解耦模型，计算出网侧电流表达式，根据表达式分析得到四绕组感应滤波变压器双重零阻抗条件。压器双重零阻抗条件。压器双重零阻抗条件。

【技术实现步骤摘要】
一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和系统


[0001]本专利技术实施例涉及感应滤波
，尤其涉及一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和系统。

技术介绍

[0002]整流器、逆变器等电子设备在每半周期产生的电流和施加的电压不成比例关系，从而呈现出非正弦畸变波形，这些设备在电力系统中产生了大量的高次谐波，很大程度上恶化了电网的运行状况，使电网谐波污染严重，且谐波在变压器内流通，减少了变压器的使用寿命，增加了系统损耗，甚至会引起系统故障。
[0003]感应滤波是一种有效的电力滤波方法，通过特殊的阻抗匹配设计新增滤波绕组，使负载谐波磁通在滤波绕组侧感应出反向磁通相抵消，将负载谐波阻尼在滤波侧，无法传递至变压器网侧。
[0004]绕组阻抗匹配方法是通过分析网侧电流与负载电流表达式，得出阻尼负载谐波电流所需的阻抗设计条件。现有的感应滤波变压器阻抗匹配设计方法多用于三绕组感应滤波变压器，四绕组少有涉及；且在建立变压器等效电路模型时，多将负载等效为电流源，该方法精准度不高，有效性不强。

技术实现思路
r/>[0005]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法，所述四绕组感应滤波变压器采用四绕组式排布，所述四绕组感应滤波变压器包括第一绕组、第二绕组第三绕组和第四绕组；所述第一绕组为网侧绕组，采用星形接法；所述第二绕组为滤波绕组，采用三角形接法；所述第三绕组为负载绕组，采用星形接法；所述第四绕组为负载绕组，采用三角形接法；其特征在于，所述方法包括：基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型；基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗。2.根据权利要求1所述的四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法，其特征在于，各绕组端电压的表达式为：上式中，U1、U2、U3、U4分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电压；I1～I4分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电流；E为主磁通感应电动势；M
xy
为绕组x,y之间的互感，x＝1，2，3，4，y＝1，2，3，4；L1～L4分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的自感；R1～R4分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的电阻。3.根据权利要求2所述的四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法，其特征在于，基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压后，还包括，确定各绕组与滤波绕组的电压降表达式：设定绕组x和绕组y之间的短路电阻R
kxy
＝R
x
+R
y
,，短路电抗为X
kxy
＝ω(L
x
+L
y
‑
M
xy
‑
M
yx
)，则短路阻抗Z
kxy
＝R
kxy
+jX
kxy
；设定绕组x的等值漏阻抗为Z
xyz
＝(Z
kxy
+Z
kxz
‑
Z
kyz
)/2，且存在Z
kxy
＝Z
kyx
、Z
xyz
＝Z
xzy
(x,y,z＝1,2,3,4；x≠y≠z)；将各绕组与滤波绕组的电压降表达式简化为：4.根据权利要求3所述的四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法，其特征在于，四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式为：I1+I2+I3+I4＝0
上式中，U
s
为电网背景电压；I
L3
、I
L4
为第三绕组、第四绕组的负载等效电流源；Z
grid
是系统等效阻抗；Z
f
为滤波装置等...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乾易，杨伊，刘芳，邹润民，李勇，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：