多调节状态下变压器式可控电抗器绕组电流与触发角的非线性关系研究

变压器式可控电抗器（CRT）是一种重要的无功补偿设备，尤其适用于超高压输电线路，它通过控制各绕组的电流来实现电网无功功率的平滑调节。其核心在于控制绕组的反并联晶闸管（晶闸管触发角）的精确调整。电流的调控与触发角之间存在密切的关系，这直接影响到CRT的性能和效率。 本文主要研究了变压器式可控电抗器各绕组电流与其控制晶闸管触发角之间的关系。首先，文章指出在确定了控制绕组的触发次序后，通过分段线性化方法，构建了一个基于自、互电感的电路方程系统。通过解决这个方程，可以得到所有绕组电流在任意时段的瞬时表达式，这在设计控制系统时至关重要。 接着，作者利用傅里叶分解技术，将绕组基波电流的傅里叶系数与控制绕组的触发角关联起来，形成一个非线性的多元函数矩阵形式，进而计算出基波电流的有效值。这个过程对于理解基波电流如何随触发角变化以及优化电流补偿效果极为重要。 文章特别强调了多调节状态（即多个控制绕组同时参与调节）下的CRT运行特性。相比于只让一个控制绕组工作，多调节状态下能够更好地控制谐波含量，使得无功功率的调节更为灵活且谐波减少。然而，这需要对各个触发角之间的约束关系有深入理解，以确保最小的谐波产生。 文章的核心贡献包括：提出了一种处理多调节状态下的绕组电流瞬时表达式的方法，给出了基波电流有效值与触发角之间关系的矩阵形式，以及级间容量递增系数与电路方程系数矩阵的定量关系。这些成果不仅适用于CRT的一般工作方式，而且对于优化其在实际应用中的性能具有指导意义。 最后，通过实例分析，作者验证了所提出的计算方法的合理性，这为变压器式可控电抗器的设计和控制提供了理论支持，有助于提升电力系统的稳定性和经济性。本文的研究深化了我们对变压器式可控电抗器工作原理的理解，为提高电力系统的动态无功补偿能力提供了关键理论依据。