磁阀式可控电抗器特性分析及仿真研究论文

磁阀式可控电抗器特性分析及仿真研究论文

　　摘要：在电力系统中，磁阀式可控电抗器对于提高电力系统稳定性、改善供电质量具有重要的作用。本文对磁阀式可控电抗器的特性进行了分析研究，并对其等效电路进行了仿真，分析了控制角与其容量的关系。

　　关键词：磁阀可控电抗器等效电路仿真

　　0引言

　　磁阀式可控电抗器作为一种新型的可控电抗器，在实际中的应用越来越多，这种借助直流控制的铁磁可控电抗器制造工艺简单、成本低廉，对于提高电网的输电能力，调整电网电压，补偿无功功率，以及限制过电压都具有非常大的应用潜力[1]。

　　1工作原理及特性分析

　　1.1基本结构及工作原理磁阀式可控电抗器是可控电抗器中的一种，其铁心具有截面积较小的一段，在整个容量调节范围内只有面积较小的一段磁路饱和，其余段均处于未饱和线性状态，通过改变小截面段的磁路饱和程度来改变电抗器的容量。

　　电抗器的主铁心分裂为两半，每一半铁心的上下两绕组各有一个抽头，其间跨接可控硅。不同铁心的上下两个绕组交叉连接后并联到电网中，续流二极管则横跨在交叉端点上。在电源的一个工频周期内，可控硅轮流导通，二极管续流。改变可控硅的触发角便可改变控制电流的大小，从而改变电抗器铁心的饱和度，平滑、连续地调节电抗器的容量。

　　1.2特性分析分析磁阀式可控电抗器的工作特性，当可控硅K1单独导通时，由等效直流电源Ek向控制回路提供控制电流；而在Kl关断期间，由续流二极管D维持

　　2仿真分析

　　可控电抗器等效电路，取R1、R2和R3阻值分别为5.15Ω、5.15Ω和0.565Ω，Em=380*sqrt（2）V，自耦比δ为0.052[2]，选择变步长ode23tb算法，在Matlab中建立仿真模型。改变触发控制角α，即可得到不同触发角下流过可控电抗器的电流波形，由此，便可以得到磁阀式可控电抗器中晶闸管的触发角α与其工作特性的关系。当触发控制角α=90°时，磁阀式可控电抗器两端加有额定正弦电压时

　　当触发控制角α=30°时，磁阀式可控电抗器两端加有额定正弦电压时。

　　分析仿真波形可知，随着α的减小，电抗器直流偏磁加大，因而其容量由小变大。在α=0°时，电抗器容量达到最大值。不难看出，电抗器容量越大，波形正弦性越好。

　　参考文献：

　　[1]陈柏超.新型可控饱和电抗器理论及应用.武汉水利电力大学出版社.1999.10：70～79.111～116.

　　[2]田铭兴，励庆孚，王曙鸿.磁饱和式可控电抗器的等效物理模型及其数学模型.电工技术学报.第17卷第4期.2002.8.

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