调整这一参数影响图中渐近线的斜率。
Knee Voltage
调整这一参数影响图中渐近线在Y轴上的截距。
Magnetizing Current
调整这一参数,会沿着VS = 1.0 pu的直线影响拐点的水平位置。也就是说,随着磁化电流的变大,趋向于将饱和特性曲线变得和缓。
7. UMEC(统一磁等效电路法)
7.1 1-Phase 2-Winding UMEC Transformer(单相两绕组UMEC变压器模型)
本组件基于UMEC模型构造方法模拟了单相两绕组变压器。用户可以选择直接采用I-V曲线模拟铁芯饱和特性。理想情况下,可以忽略磁化支路,变压器即为理想模式,仅保留串联的漏抗。铁芯的一些元件(即铁芯类型、束扼和绕组臂的几何尺寸等等)数据也需要输入。
7.2 1-Phase 3-Winding UMEC Transformer(单相三绕组UMEC变压器模型)
本组件基于UMEC模型构造方法模拟了单相三绕组变压器。用户可以选择直接采用I-V曲线模拟铁芯饱和特性。理想情况下,可以忽略磁化支路,变压器即为理想模式,仅保留串联的漏抗。铁芯的一些元件(即铁芯类型、束扼和绕组臂的几何尺寸等等)数据也需要输入。
7.3 1-Phase 4-Winding UMEC Transformer(单相四绕组UMEC变压器模型)
本组件基于UMEC模型构造方法模拟了单相四绕组变压器。用户可以选择直接采用I-V曲线模拟铁芯饱和特性。理想情况下,可以忽略磁化支路,变压器即为理想模式,仅保留串联的漏抗。铁芯的一些元件(即铁芯类型、束扼和绕组臂的几何尺寸等等)数据也需要输入。
7.4 3/5 Limb UMEC Transformer(3/5臂UMEC变压器模型)
本组件基于UMEC模型构造方法模拟了三相3/5臂变压器。用户可以选择直接采用I-V曲线模拟铁芯饱和特性。理想情况下,可以忽略磁化支路,变压器即为理想模式,仅保留串联的漏抗。铁芯的一些元件(即铁芯类型、束扼和绕组臂的几何尺寸等等)数据也需要输入。 在这一模型里体现了相间的互相耦合。
7.5 The UMEC Approach(UMEC方法)
变压器的UMEC模型主要基于铁芯的几何特征。不同于变压器的经典模型,考虑了不同相之间以及同相不同绕组之间的磁耦合。
在PSCAD中,以下变压器铁芯机构的变压器需要采用UMEC模型: 1. 单相但绕组数4个及以上; 2. 三相三臂; 3. 三相五臂。 基本建模方法
三相三臂变压器如图8所示:
图中6个绕组的电压电流之间的关系如下方程所示:
(7.1)
这里:
Ri=绕组电阻; Li=绕组自感; Mij=绕组i和j的互感。 方程(7.1)中的Li和Mij的大小取决于铁芯尺寸、铁芯材料的磁特性和绕组的匝数。
矩阵元素的来源
一般来说,变压器铁芯的确切尺寸、绕组匝数和磁特性是不易得知的。UMEC模型克服了这一缺点,其基于变压器的开路和短路试验数据求出上述矩阵中的各个元素。具有绕组1和3的铁芯如下图所示:
如果绕组3短路,其它绕组开路,绕组3中流过电流I3。以下方程描述了电流和磁通之间的关系:
这里:
(7.2)
=绕组臂的磁阻;=束轭的磁阻;Lx,y=绕组臂和束轭的物理长度; Ai=绕组臂和束轭的截面积;Pi=绕组臂和束轭的磁导。 因此有:
(7.3)
绕组3的自感定义为:
(7.4)
绕组1和3之间的互感为:
(7.5)
对其它电抗也可以导出类似的形式。 铁芯饱和:
UMEC变压器模型对于铁芯饱和的处理与经典模型采用的方法不同:这里使用分断线性化技术来控制模型的等值支路电导。
将铁芯的非线性特性以分段线性化的V-I曲线直接加入到模型中,使得可以充分使用插值技术,从而可以计算出状态范围变化的精确时刻。 总结:
只要以上述形式计算出了Pw和Py,就可以为变压器电抗矩阵中的非对角元素赋以适当的值。
漏抗也以类似的方式处理,对应电抗值是基于短路试验得出的,然后加到自感上,形成对角元素。
因此UMEC模型中,变压器电抗矩阵基于铭牌数据(V1、V2等等),铁芯纵横比(rA和rL)以及短路和开路试验得出。