二次绕组反相SEN Transformer潮流控制理论与方法

定　　价：69 元

丛书名：“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目 中国能源革命与先进技术丛书

• 作者：韩松 张靖 著
• 出版时间：2022/11/1
• ISBN：9787111713524
• 出 版 社：机械工业出版社

• 中图法分类：TM55 
• 页码：170
• 开本：16(B5)

内容简介

《二次绕组反相SEN Transformer潮流控制理论与方法》针对SEN Transformer的电磁解析模型等稳态和暂态模型，剖析了SEN Transformer的内部电磁特性、调控特性等，具体内容包括引言、考虑多绕组耦合的ST电磁解析模型、基于对偶原理的三相五柱式SEN Transformer准稳态模型、基于UMEC的双芯SEN Transformer电磁暂态模型、EST的工作原理和有载调压分接头置位算法、适用于统一迭代潮流计算的EST稳态模型、含EST的电网优化潮流控制策略研究、基于电子式有载分接开关的扩展型SEN Transformer开关暂态建模及分析、不同潮流控制模式下EST的短路电流分析、基于电子式有载分接开关的扩展型SEN Transformer的保护系统研究、双芯扩展型SEN Transformer的控制系统设计研究、结论与建议等。

目 录

前言
第1章引言 1
第2章1.1 课题背景及意义 1
第3章1.2 国内外研究现状 3
1.2.1 电磁式潮流控制装置原理概述 3
1.2.2 ST及其变种的研究现状 7
1.2.3 ST及其变种的控制系统研究 8
1.2.4 电子式有载分接开关及其保护系统的研究现状 8
第2章 考虑多绕组耦合的ST电磁解析模型 12
2.1 工作原理 12
2.2 ST电磁耦合模型 12
2.2.1 ST的磁路结构分析 12
2.2.2 磁路等效计算模型 15
2.3 ST电气解析模型 16
2.4 算例分析 18
2.4.1 算例1:ST电磁解析计算 18
2.4.2 算例2:ST串联电压补偿时域仿真 22
2.5 本章小结 24
第3章 基于对偶原理的三相五柱式SEN Transform er准稳态模型 25
3.1 三相五柱式ST的准稳态模型 25
3.1.1 工作原理 25
3.1.2 三相五柱式ST的磁路结构分析 25
3.1.3 三相五柱式ST的计算模型 27
3.1.4 三相五柱式ST的电气解析模型 28
3.2 模型参数计算 29
3.2.1 铁心参数 29
3.2.2 电感参数 29
3.3 算例分析 30
3.3.1 算例1:模型验证 30
3.3.2 算例2:三相五柱式ST在故障情况下的短路电流 32
3.3.3 算例3:不同铁心结构的ST在不平衡负载情况下的比较 33
3.4 结论 34
第4章 基于UMEC的双芯SEN Transform er电磁暂态模型 35
4.1 TCST的结构与原理 35
4.2 TCST的电磁暂态模型 36
4.2.1 TCST串联变压器的电磁暂态模型 36
4.2.2 TCST励磁变压器的电磁暂态模型 38
4.2.3 参数计算 40
4.2.4 TCST暂态仿真流程 41
4.3 算例分析 42
4.3.1 算例1:模型有效性验证 43
4.3.2 算例2:双芯结构影响分析 45
4.4 本章小结 47
第5章 EST的工作原理和有载调压分接头置位算法 48
5.1 EST的工作原理 48
5.1.1 EST的拓扑图 48
5.1.2 EST的运行域分析 49
5.2 EST的分接头控制策略 51
5.2.1 EST的分接头结构介绍 51
5.2.2 EST的分接头控制算法 53
5.3 本章小结 55
第6章 适用于统一迭代潮流计算的EST稳态模型 56
6.1 适用于统一迭代潮流计算的EST模型概述 56
6.1.1 EST的稳态模型 56
6.1.2 EST的功率不平衡方程 58
6.2 含EST的潮流计算步骤和流程图 60
6.3 算例分析 61
6.3.1 算例1:一个修改的IEEE6机30节点系统 62
6.3.2 算例2:一个修改的IEEE54机118节点系统 66
6.4 本章小结 68
第7章 含EST的电网优化潮流控制策略研究 69
7.1 三点估计法与NSGA-II原理介绍 69
7.1.1 三点估计法理论基础 69
7.1.2 NSGA-II原理 70
7.2 含有EST电力系统的概率潮流计算方法 71
7.2.1 风电和负荷的概率模型 71
7.2.2 含有EST的电网概率潮流计算流程 71
7.3 含EST电网的优化潮流控制策略 72
7.3.1 电力系统可预测性指标 72
7.3.2 目标函数 73
7.3.3 约束条件 73
7.3.4 基于NSGA-II的解算方法 74
7.4 算例分析 74
7.4.1 参数设置 74
7.4.2 不同风电渗透率下EST的调控策略 76
7.5 本章小结 80
第8章 基于电子式有载分接开关的扩展型SEN Transform er开关暂态建模及分析 81 8.1 EST的工作原理 81
8.2 EOLTC的开关暂态解析模型 82
8.2.1 EOLTC的稳态电压和稳态电流解析表达 82
8.2.2 EOLTC的换级过程解析表达 84
8.3 算例分析 87
8.3.1 算例1:小容量EOLTC换级过程分析 87
8.3.2 算例2:大容量EST换级过程分析和串联电压调节有效性 91
8.4 本章小结 95
第9章 不同潮流控制模式下EST的短路电流分析 96
9.1 基于相分量法的EST解耦模型 96
9.1.1 EST的端口数学模型 96
9.1.2 中性点经阻抗接地时的模型拓展 99
9.2 EST的短路故障计算 100
9.2.1 单相接地故障 101
9.2.2 其他故障 102
9.3 算例分析 103
9.3.1 参数设置 103
9.3.2 短路故障有效性的验证 104
9.3.3 不同潮流控制模式下的EST短路电流分析 105
9.4 本章小结 108
第10章 基于电子式有载分接开关的扩展型SEN Transform er的保护系统研究 110 10.1 EST保护系统设计准则 110
10.1.1 IGBT的驱动电路 111
10.1.2 驱动电路和短路保护 112
10.1.3 过电流和过电压保护与撬棒电路 113
10.1.4 电压尖峰保护 113
10.1.5 大气放电保护 114
10.2 EST保护系统设计与仿真测试 115
10.2.1 EOLTC和保护系统的电压要求 115
10.2.2 EOLTC和保护系统的电流要求 115
10.2.3 过电流和过电压保护系统设计与仿真测试 117
10.2.4 电压尖峰保护系统设计与仿真测试 121
10.2.5 大气放电保护系统设计 122
10.3 本章小结 122
第11章 双芯扩展型SEN Transform er的控制系统设计研究 124
11.1 TCEST的控制系统 124
11.1.1 电压调节模式 124
11.1.2 相角调节模式 125
11.1.3 潮流调节模式 126
11.2 算例分析 130
11.2.1 算例1:电压调节模式下的有效性验证 131
11.2.2 算例2:相角调节模式下的有效性验证 132
11.2.3 算例3:潮流调节模式下的有效性验证 132
11.2.4 算例4:TCEST与SCST的性能对比 134
11.2.5 算例5:TCEST与UPFC的性能对比 136
11.3 本章小结 137
第12章 结论与建议 138
12.1 主要结论 138
12.2 后续工作建议 140
附录 142
附录A 142
A-1 UMEC等效磁路各节点的磁通代数方程和等效磁路的节点
关联矩阵 142
A-2 式（8-16）中的系数 143
附录B 144
B-1 修改的IEEE54机118节点系统解析计算与仿真结果比较 144
B-2 扩展型SEN Transformer的相分量模型推导 147
附录C 148
C-1 TCST和电气系统主要参数设置 148
C-2 励磁变压器等效磁路节点关联矩阵 149
附录D 150
D-1 ST的电气连接图 150
D-2 三相五柱式ST基本电磁关系的等效电路模型 151
D-3 三相五柱式ST一次侧并联A、B、C三相等效电路 152
D-4 三相五柱式ST二次侧串联A、B、C三相等效电路 152
D-5 短路故障时仿真与解析电流 152
附录E 153
E-1 式（3-1）中导纳矩阵的元素 153
E-2 式（3-2）中电流电压矩阵 155
E-3 式（3-3）中对角矩阵以及电流电压矩阵的元素 155
附录F 155
F-1 外接电气系统参数 155
F-2 三相五柱式ST结构参数 156
参考文献 157