前言
第1章引言 1
第2章1.1 課題背景及意義 1
第3章1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 電磁式潮流控制裝置原理概述 3
1.2.2 ST及其變種的研究現(xiàn)狀 7
1.2.3 ST及其變種的控制系統(tǒng)研究 8
1.2.4 電子式有載分接開關(guān)及其保護(hù)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 8
第2章 考慮多繞組耦合的ST電磁解析模型 12
2.1 工作原理 12
2.2 ST電磁耦合模型 12
2.2.1 ST的磁路結(jié)構(gòu)分析 12
2.2.2 磁路等效計(jì)算模型 15
2.3 ST電氣解析模型 16
2.4 算例分析 18
2.4.1 算例1:ST電磁解析計(jì)算 18
2.4.2 算例2:ST串聯(lián)電壓補(bǔ)償時(shí)域仿真 22
2.5 本章小結(jié) 24
第3章 基于對(duì)偶原理的三相五柱式SEN Transform er準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型 25
3.1 三相五柱式ST的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型 25
3.1.1 工作原理 25
3.1.2 三相五柱式ST的磁路結(jié)構(gòu)分析 25
3.1.3 三相五柱式ST的計(jì)算模型 27
3.1.4 三相五柱式ST的電氣解析模型 28
3.2 模型參數(shù)計(jì)算 29
3.2.1 鐵心參數(shù) 29
3.2.2 電感參數(shù) 29
3.3 算例分析 30
3.3.1 算例1:模型驗(yàn)證 30
3.3.2 算例2:三相五柱式ST在故障情況下的短路電流 32
3.3.3 算例3:不同鐵心結(jié)構(gòu)的ST在不平衡負(fù)載情況下的比較 33
3.4 結(jié)論 34
第4章 基于UMEC的雙芯SEN Transform er電磁暫態(tài)模型 35
4.1 TCST的結(jié)構(gòu)與原理 35
4.2 TCST的電磁暫態(tài)模型 36
4.2.1 TCST串聯(lián)變壓器的電磁暫態(tài)模型 36
4.2.2 TCST勵(lì)磁變壓器的電磁暫態(tài)模型 38
4.2.3 參數(shù)計(jì)算 40
4.2.4 TCST暫態(tài)仿真流程 41
4.3 算例分析 42
4.3.1 算例1:模型有效性驗(yàn)證 43
4.3.2 算例2:雙芯結(jié)構(gòu)影響分析 45
4.4 本章小結(jié) 47
第5章 EST的工作原理和有載調(diào)壓分接頭置位算法 48
5.1 EST的工作原理 48
5.1.1 EST的拓?fù)鋱D 48
5.1.2 EST的運(yùn)行域分析 49
5.2 EST的分接頭控制策略 51
5.2.1 EST的分接頭結(jié)構(gòu)介紹 51
5.2.2 EST的分接頭控制算法 53
5.3 本章小結(jié) 55
第6章 適用于統(tǒng)一迭代潮流計(jì)算的EST穩(wěn)態(tài)模型 56
6.1 適用于統(tǒng)一迭代潮流計(jì)算的EST模型概述 56
6.1.1 EST的穩(wěn)態(tài)模型 56
6.1.2 EST的功率不平衡方程 58
6.2 含EST的潮流計(jì)算步驟和流程圖 60
6.3 算例分析 61
6.3.1 算例1:一個(gè)修改的IEEE6機(jī)30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng) 62
6.3.2 算例2:一個(gè)修改的IEEE54機(jī)118節(jié)點(diǎn)系統(tǒng) 66
6.4 本章小結(jié) 68
第7章 含EST的電網(wǎng)優(yōu)化潮流控制策略研究 69
7.1 三點(diǎn)估計(jì)法與NSGA-II原理介紹 69
7.1.1 三點(diǎn)估計(jì)法理論基礎(chǔ) 69
7.1.2 NSGA-II原理 70
7.2 含有EST電力系統(tǒng)的概率潮流計(jì)算方法 71
7.2.1 風(fēng)電和負(fù)荷的概率模型 71
7.2.2 含有EST的電網(wǎng)概率潮流計(jì)算流程 71
7.3 含EST電網(wǎng)的優(yōu)化潮流控制策略 72
7.3.1 電力系統(tǒng)可預(yù)測(cè)性指標(biāo) 72
7.3.2 目標(biāo)函數(shù) 73
7.3.3 約束條件 73
7.3.4 基于NSGA-II的解算方法 74
7.4 算例分析 74
7.4.1 參數(shù)設(shè)置 74
7.4.2 不同風(fēng)電滲透率下EST的調(diào)控策略 76
7.5 本章小結(jié) 80
第8章 基于電子式有載分接開關(guān)的擴(kuò)展型SEN Transform er開關(guān)暫態(tài)建模及分析 81 8.1 EST的工作原理 81
8.2 EOLTC的開關(guān)暫態(tài)解析模型 82
8.2.1 EOLTC的穩(wěn)態(tài)電壓和穩(wěn)態(tài)電流解析表達(dá) 82
8.2.2 EOLTC的換級(jí)過程解析表達(dá) 84
8.3 算例分析 87
8.3.1 算例1:小容量EOLTC換級(jí)過程分析 87
8.3.2 算例2:大容量EST換級(jí)過程分析和串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)有效性 91
8.4 本章小結(jié) 95
第9章 不同潮流控制模式下EST的短路電流分析 96
9.1 基于相分量法的EST解耦模型 96
9.1.1 EST的端口數(shù)學(xué)模型 96
9.1.2 中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地時(shí)的模型拓展 99
9.2 EST的短路故障計(jì)算 100
9.2.1 單相接地故障 101
9.2.2 其他故障 102
9.3 算例分析 103
9.3.1 參數(shù)設(shè)置 103
9.3.2 短路故障有效性的驗(yàn)證 104
9.3.3 不同潮流控制模式下的EST短路電流分析 105
9.4 本章小結(jié) 108
第10章 基于電子式有載分接開關(guān)的擴(kuò)展型SEN Transform er的保護(hù)系統(tǒng)研究 110 10.1 EST保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 110
10.1.1 IGBT的驅(qū)動(dòng)電路 111
10.1.2 驅(qū)動(dòng)電路和短路保護(hù) 112
10.1.3 過電流和過電壓保護(hù)與撬棒電路 113
10.1.4 電壓尖峰保護(hù) 113
10.1.5 大氣放電保護(hù) 114
10.2 EST保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真測(cè)試 115
10.2.1 EOLTC和保護(hù)系統(tǒng)的電壓要求 115
10.2.2 EOLTC和保護(hù)系統(tǒng)的電流要求 115
10.2.3 過電流和過電壓保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真測(cè)試 117
10.2.4 電壓尖峰保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真測(cè)試 121
10.2.5 大氣放電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 122
10.3 本章小結(jié) 122
第11章 雙芯擴(kuò)展型SEN Transform er的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究 124
11.1 TCEST的控制系統(tǒng) 124
11.1.1 電壓調(diào)節(jié)模式 124
11.1.2 相角調(diào)節(jié)模式 125
11.1.3 潮流調(diào)節(jié)模式 126
11.2 算例分析 130
11.2.1 算例1:電壓調(diào)節(jié)模式下的有效性驗(yàn)證 131
11.2.2 算例2:相角調(diào)節(jié)模式下的有效性驗(yàn)證 132
11.2.3 算例3:潮流調(diào)節(jié)模式下的有效性驗(yàn)證 132
11.2.4 算例4:TCEST與SCST的性能對(duì)比 134
11.2.5 算例5:TCEST與UPFC的性能對(duì)比 136
11.3 本章小結(jié) 137
第12章 結(jié)論與建議 138
12.1 主要結(jié)論 138
12.2 后續(xù)工作建議 140
附錄 142
附錄A 142
A-1 UMEC等效磁路各節(jié)點(diǎn)的磁通代數(shù)方程和等效磁路的節(jié)點(diǎn)
關(guān)聯(lián)矩陣 142
A-2 式（8-16）中的系數(shù) 143
附錄B 144
B-1 修改的IEEE54機(jī)118節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)解析計(jì)算與仿真結(jié)果比較 144
B-2 擴(kuò)展型SEN Transformer的相分量模型推導(dǎo) 147
附錄C 148
C-1 TCST和電氣系統(tǒng)主要參數(shù)設(shè)置 148
C-2 勵(lì)磁變壓器等效磁路節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)矩陣 149
附錄D 150
D-1 ST的電氣連接圖 150
D-2 三相五柱式ST基本電磁關(guān)系的等效電路模型 151
D-3 三相五柱式ST一次側(cè)并聯(lián)A、B、C三相等效電路 152
D-4 三相五柱式ST二次側(cè)串聯(lián)A、B、C三相等效電路 152
D-5 短路故障時(shí)仿真與解析電流 152
附錄E 153
E-1 式（3-1）中導(dǎo)納矩陣的元素 153
E-2 式（3-2）中電流電壓矩陣 155
E-3 式（3-3）中對(duì)角矩陣以及電流電壓矩陣的元素 155
附錄F 155
F-1 外接電氣系統(tǒng)參數(shù) 155
F-2 三相五柱式ST結(jié)構(gòu)參數(shù) 156
參考文獻(xiàn) 157