變壓器式可控電抗器在線狀態的控制方案江渝，林澤科，劉和平，鄭群英（重慶大學輸配電裝備及系統安全與新技術國家重點的逆變器。根據電抗器的工作原理可知8，根據原邊電流（或原邊電壓，以下選擇原邊電壓）的狀態，通過控制副邊電流實現對電抗器的控制，因此和/2存在如下關系）為控制量的模；zs為控制量的角度；=N，/N2為變壓器原、副邊繞組的匝數比；/2為實際副邊電流。

　　根據和式實際副邊電流源/2的等效電阻為式（2）中Rq消耗的能量即為電流源所吸收的能量，忽略開關損耗時，該能量也是逆變器直流側電容儲能加的能量；反之亦然。因此根據一個工頻周期內兄消耗的能量就能有效地確定在該周期內電容電壓的變化量AUc：其中/2為副邊基波電流有效值；T為工頻周期，Uco為該周期初始時刻的電容電壓。

　　工頻周期內電容儲能的能量保持不變，電容電壓保持穩定；當兀0，在一個工頻周期內電容儲能的能量加，電容電壓上升；當3n/SC2n時，Rq<0，在一個工頻周期內電容儲能的能量減少，電容電壓下降。

　　由此可見，通過控制副邊電流滯后原邊電壓的角度，能有效地控制電抗器逆變橋直流側的電壓。

　　1.2電抗器基波等效電抗值在線監測的原理當變壓器工作在電抗器狀態時，其原邊等效電阻遠小于其原邊等效電抗，忽略電阻影響時，其原邊基波等效電抗X與其原邊電流/i和原邊電壓U1的關系為因此，原邊基波電壓的幅值與原邊基波電流幅值之比為電抗器的電抗值。然而在電抗器的原邊電壓（或電流）中卻包含諧波分量，此時原邊電壓U1可表示為將式（5）兩邊同時分別乘以sinwt和coswt，可得：利用低通濾波器提取中的Uo較小，Un（n>2）將隨n的加而減小，而U1較大。因此將開關S置于S1，在不控制電容電壓的情況下模擬電抗器的運行情況，如（c）所示。根據（c），如果不控制逆變器直流側的電容電壓，電容電壓將持續下降，比較終將無法有效地控制副邊繞組電流，使原邊電壓、電流畸變嚴重，電抗器性能變差，甚至無法正常工作。

　　將開關S再次置于S2，并將給定電抗值設置為150，對系統重新進行仿真分析。在2s時刻，系統己完全進入穩定狀態，此時將電抗給定值由150改為300模擬電抗器的調節對系統運行的影響。為電抗器調整前、后系統運行的仿真波形。根據（b），電抗器在調節過程中，電容電壓uc有較小的波動，但經過短暫的調整后（大約0.8s）電容電壓將再次完全進入穩定狀態。系統再次進入穩定狀態后，電抗器的原邊等效阻抗為（8.522+299.868）U它再次有效地跟蹤了給定。

　　保持開關S與S2閉合，將電抗器的給定值仍然設置為150，再次對系統重新進行仿真分析。在2s時刻，系統己完全進入穩定狀態，此時將電容電壓給定值‘由21⑴變為2500其他參數保持不變，其仿真結果如所示。根據，改變電容給定將能夠有效地改變電容電壓，在經過大約1s后進入了一個新的穩定狀態，電容電壓的調節過程3結語變壓器式可控電抗器由于其優越的性能而被廣泛研究和應用。它通過控制副邊繞組電流從而實現對電抗器的控制。但是有效控制副邊繞組電流的前提條件是逆變器直流側電壓必須滿足相應的要求。然而，就目前采用的控制方案中不僅對電抗器本體參數的依賴較大，而且沒有考慮逆變橋直流側電容電壓的控制。針對上述問題，采用了提取電抗器原邊繞組電壓、電流的基波分量，從而在線監測當前狀態下電抗器的電抗值，通過比較給定電抗值和當前狀態下電抗器的電抗值，確定副邊繞組電流的幅值；根據給定的電容電壓值和電容電壓的實際值的差以及原邊基波電壓分量的相位共同確定副邊繞組電流的相位。該控制方案不僅能夠在不依賴電抗器本體參數的情況下有效地控制電抗器，同時還能夠有效地控制逆變橋直流側的電容電壓，為變壓器式電抗器的高性能運行提供了條件。通過仿真實驗驗證了方案的正確性和可行性。