基于多尺度均匀化理论的磁控并联电抗器场路耦合电磁暂态建模研究

项目名称： 基于多尺度均匀化理论的磁控并联电抗器场路耦合电磁暂态建模研究

项目编号： No.51407131

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 电工技术

项目作者： 陈绪轩

作者单位： 武汉科技大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 磁控并联电抗器是化解特高压交流输电线路无功补偿与有功传输之间矛盾的关键设备之一。建立磁控并联电抗器的电磁暂态模型详细研究其运行时的各种电磁暂态现象，对于保障电网与设备的安全运行具有重要意义。但现有模型还无法准确模拟磁控并联电抗器暂态过程中的动态非线性特性。为此，本项目以有限元方法为工具，提出基于多尺度均匀化理论的磁控并联电抗器场路耦合建模理论。首先，在精确测量内部铁磁材料电磁特性的基础上，通过均匀化理论分析内部元件复合结构的有效电磁特性，统一内部元件的尺度，建立具有详细内部结构的电磁场模型；然后，实时将电磁场模型有关电流、电感及损耗电阻等的计算结果映射到等效电路中，完成动态等值模型；最后，将动态等值模型嵌入电磁暂态网络,通过混合仿真实现模型参数的更新，准确获知磁控并联电抗器在实际电网中的内外电磁暂态特性。研究成果将为特高压磁控并联电抗器的数值仿真、优化设计及故障诊断研究提供理论和技术支撑。

中文关键词： 磁控并联电抗器；电磁暂态建模；有限元方法；多尺度均匀化理论；

英文摘要： Magnetically controlled shunt reactor (MCSR) is one of the key equipments to solve the contradiction between the reactive power compensation and the active power transmission in the ultra high voltage ac transmission lines. The electromagnetic transient m

英文关键词： Magnetically controllable shunt reactor；Electromagnetic transient modeling；Finite element method；Multi-scale homogenization theory；