一种换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路制造技术

本发明专利技术公开一种换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路，由可变电阻、可控电流源并联组成，其模型拓扑结构简单，使用简便，应用灵活，计算精度高。本发明专利技术使用一个可变电阻来模拟饱和电抗器在饱和过程中由于电流值的变化而引起的电感值的变化，而此电流值的大小又取决于饱和电抗器电感值的大小，通过此模型，实现了电流与电感的动态调整和跟踪，为研究饱和电抗器的饱和过程提供了一种简单可靠的途径。

【技术实现步骤摘要】
一种换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路
本专利技术属于高压直流输电工程
，涉及一种换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路。
技术介绍
换流阀是高压直流输电系统中的关键设备，主要用于实现大功率和大容量的交直流电流转换，而其中的阀饱和电抗器则是为了限制晶闸管开通时过高的电流变化率，以防止系统电流上升过快，从而导致器件局部过热损坏。又由于阀电抗器要求在导通阶段具有较小的电感值，以减小直流输电系统的换相电感，因此电抗器中通常设计有饱和铁心。目前，高压直流输电系统的容量已超过12GW，常规试验场地难以满足设备的试验要求，只能进行现场试验。而直流系统中超特高压的工作环境，又使得现场试验及测试难以开展，各主要器件的实际工作状态和系统的电气参数均无法准确测量。此外，对于换流阀在运行过程中可能出现的故障，也不可能进行现场试验和模拟。因此，计算机仿真技术是目前解决换流阀工况分析、故障预测及防范等问题的唯一有效手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路，解决了直流系统仿真分析过程中饱和电抗器的动态特性仿真和计算问题。为了解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路，包括电流表、可变电阻及可控电流源，电流表与可变电阻串联后与可控电流源并联，电流表用于测量流过可变电阻的电流，可变电阻用于等效饱和电抗器主电感随电流的变化，可控电流源等效流过饱和电抗器主电感的电流。进一步，可变电阻的大小由换流阀饱和电抗器实时电感值大小决定，为实时电感值与仿真时间步长之比，实时电感值通过电流表采集的实时电流计算获得。进一步，可变电阻表征饱和电抗器电感随电流值变化的动态特性。进一步，利用可变电阻和可控电流源的并联回路实现饱和电抗器在不同电流下的运行特性。进一步，可变电阻与可控电流源并联作为换流阀饱和电抗器主电感，用于高压直流输电换流阀的工况分析和故障预测。本专利技术的换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路由可变电阻、可控电流源并联组成，其模型拓扑结构简单，使用简便，应用灵活，计算精度高。本专利技术使用一个可变电阻来模拟饱和电抗器在饱和过程中由于电流值的变化而引起的电感值的变化，而此电流值的大小又取决于饱和电抗器电感值的大小，通过此模型，实现了电流与电感的动态调整和跟踪，为研究饱和电抗器的饱和过程提供了一种简单可靠的途径。本专利技术能充分反映饱和电抗器的各种运行特性，准确性高，可应用于高压直流输电换流阀的工况分析和故障预测。附图说明图1是饱和电抗器的主电感与电流关系曲线。图2是饱和电抗器的等效电路。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利技术提供一种直流换流阀用饱和电抗器主电感饱和特性的等效电路。所述电抗器主电感的等效电路包括：电流表、可变电阻及可控电流源。可变电阻用于等效饱和电抗器主电感随电流的变化，可控电流源等效流过饱和电抗器主电感的电流，参阅图1，主电感的取值与流经绕组的电流值有关。应用双指数函数，拟合电抗器的试验曲线，即可得到主电感与电感电流的函数关系。参阅图2，建立饱和电抗器主电感的等效电路。其中，可变电阻RL和并联的可控电流源为主电感的等效电路。如前所述，可变电阻的大小由实时的电感大小决定，为实时电感值与仿真时间步长之比，实时电感通过预先编制的程序和实时采集的电流计算获得，而可控电流源的大小为上一时刻的主电感电流。实际工作中，饱和电抗器类似一个非线性电感，满足伏安方程u＝L(i)di/dt，将伏安方程u＝L(i)di/dt离散化，得到u(t)和i(t)的关系式：或：式中因此，得到主电感的仿真等效电路如图2所示。本文对本专利技术中的技术方案进行了完整明确的表述，但是，本文所描述的实例仅是一部分实例，并不是全部实例。在本专利技术的基础上，本领域技术人员在没有做出创新性工作的前提下所获得的其他实例，均属于本专利技术保护的范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路，其特征在于：包括电流表、可变电阻及可控电流源，电流表与可变电阻(RL)串联后与可控电流源并联，电流表用于测量流过可变电阻(RL)的电流，可变电阻用于等效饱和电抗器主电感随电流的变化，可控电流源等效流过饱和电抗器主电感的电流。

【技术特征摘要】
1.一种换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路，其特征在于：包括电流表、可变电阻及可控电流源，电流表与可变电阻(RL)串联后与可控电流源并联，电流表用于测量流过可变电阻(RL)的电流，可变电阻用于等效饱和电抗器主电感随电流的变化，可控电流源等效流过饱和电抗器主电感的电流。2.根据权利要求1所述的换流阀饱和电抗器主电感饱和特性等效电路，其特征在于：可变电阻的大小由换流阀饱和电抗器实时电感值大小决定，为实时电感值与仿真时间步长之比，实时电感值通过电流表采集的实时电流计算获得。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文奇，刘琦，王江平，姚舒，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61