一种融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法

本发明涉及磁控电抗器性能优化，尤其涉及一种融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法。

背景技术：

1、磁控电抗器基于“磁放大器”理论发展而来，它是一种特殊结构形式的可控电抗器，其基本原理是通过控制回路直流电流，使电抗器铁心磁饱和，等效磁导率发生变化，从而达到平滑调节无功输出的目的。磁控电抗器可应用于高压直流输电系统的交流电网，对交流系统进行无功补偿以维持电压稳定。变压器是电力系统不可缺少的重要电力设备，其主要功能为对交流系统电压进行调压，得到所需要的电压等级。

2、高压输电系统的调压手段主要靠调节变压器有载调压开关，同时在交流系统安装无功补偿设备进行无功补偿，然而在空间有限的城市电网中，交流电网同时采用变压器与无功补偿设备，将需要较大的占地面积，提高了建造成本。由于磁控电抗器与变压器具有相似的铁心结构，因此可根据不同的绕组连接方式来实现不同的功能，所以磁控电抗器与变压器具有将功能融合的基础。为此急需一种融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，以优化得到具有调压功能的新型磁控电抗器，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，该方法能够使磁控电抗器同时具备无功补偿与调压功能，扩展了磁控电抗器的应用场景。

2、为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，包括：

4、步骤s1：获取第一铁芯和第二铁芯，包绕所述第一铁芯和所述第二铁芯的上半铁芯得到一次绕组，其中，所述第一铁芯和所述第二铁芯的下半铁芯分为上半部分和下半部分；

5、步骤s2：交叉包绕所述第一铁芯和所述第二铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分，并将交叉包绕后线路进行并联得到二次绕组；

6、步骤s3：在所述第一铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分之间连接第一晶闸管，在所述第二铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分之间连接第二晶闸管，以便优化得到具有调压功能的新型磁控电抗器。

7、优选的，所述步骤s1中的第一铁芯和第二铁芯为变压器主铁芯分裂而成的两个半铁芯，所述第一铁芯和所述第二铁芯的长度相同。

8、优选的，所述第一铁芯和所述第二铁芯的下半铁芯上具有一预设长度的凹槽，所述凹槽将所述下半铁芯分为上半部分和下半部分。

9、优选的，所述步骤s2包括：将所述第一铁芯中由所述凹槽分开的上半部分与所述第二铁芯中由对应凹槽分开的下半部分进行连接，以及将所述第一铁芯中由所述凹槽分开的下半部分与所述第二铁芯中由对应凹槽分开的上半部分进行连接，并将交叉连接后的线路进行并联，以得到所述二次绕组。

10、优选的，所述第一铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分分别设有一预设抽头比的第一抽头和第二抽头，所述第一抽头和所述第二抽头之间连接有所述第一晶闸管；所述第二铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分分别设有所述预设抽头比的第三抽头和第四抽头，所述第三抽头和所述第四抽头之间连接有所述第二晶闸管。

11、优选的，所述第一铁芯和所述第二铁芯的下半铁芯上半部分均有一交叉端点，所述方法还包括：在两交叉端点之间连接一续流二极管。

12、优选的，控制所述第一晶闸管和所述第二晶闸管均不导通，以使所述新型磁控电抗器具有调压功能。

13、优选的，控制所述第一晶闸管和所述第二晶闸管均处于工作状态，以使所述新型磁控电抗器具有无功补偿功能。

14、本发明至少具有以下技术效果：

15、1、本发明通过包绕第一铁芯和第二铁芯的上半铁芯得到一次绕组，然后交叉包绕第一铁芯和第二铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分，并将交叉包绕后线路进行并联得到二次绕组，之后在第一铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分之间连接第一晶闸管，并在第二铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分之间连接第二晶闸管，然后对两晶闸管进行控制，即可使磁控电抗器同时兼具动态补偿容性无功的功能和传统变压器的降压功能，以便在如今电网容性无功冗余且负荷随机变化大的情况下能灵活根据电网运行状态调整设备工作状态。

16、2、本发明将磁控电抗器与变压器合二为一，融合后的结构紧凑，且减少了所需的占地面积，相较变压器外接无功补偿设备降低了成本，减少了变电站的装备数量，降低了建设面积。

17、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，其特征在于，所述步骤s1中的第一铁芯和第二铁芯为变压器主铁芯分裂而成的两个半铁芯，所述第一铁芯和所述第二铁芯的长度相同。

3.如权利要求1所述的融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，其特征在于，所述第一铁芯和所述第二铁芯的下半铁芯上具有一预设长度的凹槽，所述凹槽将所述下半铁芯分为上半部分和下半部分。

4.如权利要求3所述的融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，其特征在于，所述步骤s2包括：将所述第一铁芯中由所述凹槽分开的上半部分与所述第二铁芯中由对应凹槽分开的下半部分进行连接，以及将所述第一铁芯中由所述凹槽分开的下半部分与所述第二铁芯中由对应凹槽分开的上半部分进行连接，并将交叉连接后的线路进行并联，以得到所述二次绕组。

5.如权利要求4所述的融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，其特征在于，所述第一铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分分别设有一预设抽头比的第一抽头和第二抽头，所述第一抽头和所述第二抽头之间连接有所述第一晶闸管；所述第二铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分分别设有所述预设抽头比的第三抽头和第四抽头，所述第三抽头和所述第四抽头之间连接有所述第二晶闸管。

6.如权利要求5所述的融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，其特征在于，所述第一铁芯和所述第二铁芯的下半铁芯上半部分均有一交叉端点，所述方法还包括：在两交叉端点之间连接一续流二极管。

7.如权利要求6所述的融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，其特征在于，控制所述第一晶闸管和所述第二晶闸管均不导通，以使所述新型磁控电抗器具有调压功能。

8.如权利要求7所述的融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，其特征在于，控制所述第一晶闸管和所述第二晶闸管均处于工作状态，以使所述新型磁控电抗器具有无功补偿功能。

技术总结
本发明公开了一种融合调压功能的新型磁控电抗器优化方法，该方法包括：获取第一铁芯和第二铁芯，包绕第一铁芯和第二铁芯的上半铁芯得到一次绕组，其中，第一铁芯和第二铁芯的下半铁芯分为上半部分和下半部分；交叉包绕第一铁芯和第二铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分，并将交叉包绕后线路进行并联得到二次绕组；在第一铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分之间连接第一晶闸管，在第二铁芯的下半铁芯上半部分和下半部分之间连接第二晶闸管，以便优化得到具有调压功能的新型磁控电抗器。本发明能够使磁控电抗器同时具备无功补偿与调压功能，扩展了磁控电抗器的应用场景。

技术研发人员：刘春晖,鲍音夫,兰月,杨朋威,陈肖璐,王纯,陈浩然,冯旭,陈鑫跃,任正,郑博文,陈更,许才,张明明,印希宇,张哲璇,陈柏超,王羽,陈小月
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15