变流装置的电抗器的设计方法

摘要

本发明提供了一种变流装置的电抗器的设计方法，包括依据变流装置的电网侧交流各相中电抗器通过交流电流的最大超调量，以及变流装置的电网侧交流各相中交流电流各阶谐波电流的最大允许值，分别计算得到与每一个交流相对应的两个电抗值，并选取其中的较小的电抗值作为与该交流相对应的电抗器的最小电抗值；依据变流装置的电网侧各相交流电中交流电流响应速度的最小值，以及变流装置的电网侧各相交流电的功率因数的最小值，分别计算得到与每一个交流相对应的两个电抗值，并选取其中的较大的电抗值作为与该交流相对应的电抗器的最大电抗值；在上述步骤中计算得到的电抗器的最小电抗值和最大电抗值范围中选取电抗器的电抗值。通过本发明的变流装置的电抗器的设计方法，实现了电抗器设计的标准化，同时还使得输入至电网电能的谐波含量及无功功率符合要求。

主权项

变流装置的电抗器的设计方法，包括：a、依据所述变流装置的电网侧交流各相中所述电抗器通过交流电流的最大超调量，以及所述变流装置的电网侧交流各相中交流电流各阶谐波电流的最大允许值，分别计算得到与每一个交流相对应的两个电抗值，并选取其中的较小的电抗值作为与该交流相对应的所述电抗器的最小电抗值；b、依据所述变流装置的电网侧各相交流电中交流电流响应速度的最小值，以及所述变流装置的电网侧各相交流电的功率因数的最小值，分别计算得到与每一个交流相对应的两个电抗值，并选取其中的较大的电抗值作为与该交流相对应的所述电抗器的最大电抗值；和c、在步骤a和步骤b计算得到的所述电抗器的所述最小电抗值和所述最大电抗值范围中选取所述电抗器的电抗值，其中步骤a中，依据所述电抗器的交流电流的最大超调量得到电抗值的计算公式为：$L\ge \frac{\sqrt{2}{U}_k+2V_{dc}/3}{{\mathrm{\Delta I}}_{k\max }\times f}$其中：L为电抗值；U_k为所述变流装置的电网侧各相交流电压的有效值；V_dc为所述变流装置的直流侧的直流电压；ΔI_kmax为所述变流装置的电网侧的各相交流电流的超调量的最大值；f为所述变流装置的功率开关的开关频率，其中步骤b中，依据所述变流装置的电网侧的交流电流响应速度的最小值得到电抗值的计算公式为：其中：L为电抗值；V_dc所述变流装置的直流侧的直流电压；U_sm为所述变流装置的交流侧其中一个交流相交流电压的峰值；所述变流装置其中一个交流相输出功率的功率因数角；ω为所述变流装置的电网侧交流电流的角频率；P_L为所述变流装置其中一个交流相的额定输出功率；且其中步骤a中，依据所述变流装置的电网侧的交流电流的各阶谐波电流的最大允许值得到所述电抗器的计算公式为：$L\ge \max L\left(n\right)=max\frac{V_i\left(n\right)}{n\omega \times I_g\left(n\right)}$其中：L为电抗值；n为所述变流装置的电网侧的交流电流中谐波电流的阶数，n取大于1的整数；V_i(n)为所述变流装置的电网侧的交流电压的第n阶谐波电压的幅值；I_g(n)为所述变流装置输出各相交流电流的第n阶谐波电流的标准值；ω为所述变流装置的电网侧交流电流的角频率；并且，其中步骤b中，依据所述变流装置的电网侧其中一个交流相的功率因数的最小值得到电抗值的计算公式为：$L\le \frac{3V_{dc}^2\times {\lambda }_{\min }\times (1-U_k^2/V_{dc}^2)\times \sqrt{1-{\lambda }_{\min }^2}}{2\times \omega \times P_L}$其中：L为电抗值；V_dc为所述变流装置的直流侧的直流电压；λ_min为所述变流装置的交流侧功率因数的最小值；U_k为所述变流装置的电网侧各相交流电压的有效值；ω为所述变流装置的电网侧交流电流的角频率；P_L为所述变流装置其中一个交流相的额定输出功率。