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题名磁饱和式可控电抗器非线性动态电磁网络模型研究
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作者
王田戈
田铭兴
尹路
田文君
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机构
兰州交通大学自动化与电气工程学院
陕西铁路工程职业技术学院
甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室(兰州交通大学)
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出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第12期4004-4016,共13页
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基金
国家自然科学基金(52167013)
甘肃省自然科学基金(22JR5RA320,24JRRA244)
+1 种基金
渭南市重点研发计划(2023ZDYFJH-303)
陕西省教育厅一般专项科研(24JK0384)资助项目。
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文摘
针对电力设备状态动态实时变化的物理实体,构建高效数学模型,是实现电力系统系统级仿真和大型电磁设备一体化分析设计的重要环节。该文以磁饱和式可控电抗器(MSCR)为分析对象,提出一种兼顾计算准确度和计算速度的电磁参数计算新方法——非线性动态电磁网络模型。首先,基于网络图论和区域离散化思想,考虑铁心非线性与磁阀漏磁,建立MSCR二维磁网络模型。其次,根据MSCR的电磁耦合关系,采用受控源的方式建立其电磁耦合等效电路,并生成MSCR非线性动态电磁网络模型。基于此,对MSCR不同磁饱和度下的绕组电流与铁心磁通进行计算。最后,将计算结果与三维有限元模型和实验测量结果比较,验证该模型的有效性。结果显示,与三维有限元模型相比,MSCR的非线性动态电磁网络模型的计算速度为其50~240倍,存储空间仅为其1/10000~1/7000,在满足计算精度的要求下有效地提高了计算效率,在可控电抗器的初期设计以及电力系统的系统级仿真方面具有独特的优势。
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关键词
磁饱和式可控电抗器
电磁网络模型
电磁参数计算
有限元法
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Keywords
Magnetically-saturated controllable reactor(MSCR)
electromagnetic network model
electromagnetic parameter calculation
finite element method
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分类号
TM474
[电气工程—电器]
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