双绕组电力变压器梯形网络频率响应的矩阵算法

针对双绕组电力变压器梯形网络的仿真软件建模的非完整性以及现存等效电路频率响应算法多变量求解的低效率,围绕一种电力变压器绕组高频等效模型频率响应的矩阵计算方法开展研究,基于等效电路的拓扑结构,给出了利用阻抗支路矩阵和导纳支路矩阵来完整表示该等效电路的方法。其次,通过矩阵运算,推导了阻抗支路电流、导纳支路电流以及节点电压列向量之间的关系,进而求解节点电压列向量,获得等效电路的频率响应。最后,将矩阵算法与基于电路仿真得到的频响曲线进行比较,结果表明,曲线相关系数较大,吻合程度很高,对于不含高幅值谐振峰(-500dB以上)的曲线,相关系数为10,即两者完全吻合,而矩阵算法的计算耗时少于电路仿真运算。上述分析表明,在保证仿真模型完整性和精确性的同时,提出的矩阵算法由于仅有两次矩阵取逆运算且求取的未知量较少,具有良好的计算效率及计算精度。     

改进节点分析避免零对角主元的一个新算法

用改进节点法分析电路时,若电路存在电压定义支路(bv)构成的回路及bv支路与电流源构成的割bc,Hajj等人1981年提出的算法仍不能避免零对角主元。本文证明,如果取bv支路树,并保证蕴含于bc的任一割集至少有一个bv树支路的正节点在由该割集划分的不含参改节点的连通子网络中,把bv树支路特性方程与相应正节点电流方程交换位置,得到的方程不违背具有性质F的必要条件,即不违背避免零对角主元的必要条件。本文还进一步提出了一个实际可行的新算法,并已在电路分析程序中实现。     

含有受控源的改进结点电压方程

结点电压法是适合计算机辅助分析的一种电路分析方法。由于该方法仅通过结点支路关联矩阵即可确定电路的拓扑结构,不需要确定树和回路矩阵,使通用程序的编写相对容易。但是结点电压法对电路中含有受控源和无伴电压源时需要另行处理,针对这种特殊情况提出了含受控源电路的改进结点电压方程的矩阵形式。分别给出了正弦稳态下含受控源以及含无伴独立电源电路的结点电压方程推导过程,进而得到统一的以结点电压和无伴电压源中电流为电路变量的混合变量矩阵方程。最后从编程的角度给出了电路信息的规范输入方法。通过算例验证了所得方程适用于含有耦合电感、受控电源、无伴独立电源电路的稳态分析,具有通用性。     

对含多端元件网络建立混合变量方程

以网络的回路电流及某些多端元件的支路电压燮量，利用电路理论和拓扑理论，对含二端及多端元件的网络建立了混合变量方程，方程中不同类型的元件分别用彼此独立的子矩阵表示，使用灵活方便，利用混合变量方程分析电路，可避免用受控源等效多端元件的复杂分析方法，有利于编制计算机辅助分析程序，最后，应用新建立的混合变量方程对含多端元件网络进行了具体分析。     

割集电压与独立节点电压之间的关系

整个推导过程都是以现代网络场论中积分形式的两组独立方程组为源,没有依靠线图。文中介绍关联矩阵、独立割集矩阵的概念．据此得到支路电压,分别与割集电压、独立节点电压之间的关系式．推导出割集电压与独立节点电压之间的关系．同时还举出1个验证示例,以说明所得结论的正确性。     

线性网络节点电流迭加原理及广义的节点电位方程

线性网络中,支路电流的迭加原理是众所周知的。本文介绍节点电流的迭加原理,导出广义的节点电位方程,并推论出受控源电路具有迭加性。对于仅含电压源或受控电压源为支路的线性网络,能以最少的方程数目求解。     

基于状态空间方程的油纸绝缘系统等效电路参数辨识

合理地辨识油纸绝缘系统等效电路的参数是绝缘老化特性分析的基础.根据回复电压测试原理,提出建立回复电压时域响应的状态空间模型,并利用控制理论中状态空间方程的求解方法结合自适应粒子群算法搜索出最优解,从而得到等效电路的未知参数值.利用国外学者所提供的一组300 MV·A油纸绝缘变压器不同充电时间下的回复电压响应曲线进行辨识,并将辨识结果所对应的回复电压曲线与测量曲线对比,二者重合度高,验证了计算模型及辨识方法的有效性.同时,分析了模型支路数不同时对辨识结果的影响,初步得出该台变压器选择6条支路辨识拟合效果最佳的结论.为油纸绝缘系统等值电路参数的辨识提供了一种新思路.     

电路基本分析方法的探讨

电路的结构形式是多种多样的，对于复杂的电路，常用的基本分析方法有支路电流法、回路电流法、网孔电流法、结点（节点）电压法等。当电路中有理想电流源支路和理想电压源支路存在时。由于电流源支路的电压和电压源支路的电流是未知的，必须采用特殊方法才能求解。     

含电流源及电压源电路的一种分析方法

电路的一般分析方法有许多，如支路法、节点法、网孔法和回路法等。本文介绍一种利用基本电路原理－叠加定理，对有电流源与电压源串联的情况下，电路中各条支路的电流、电压、功率等参数的分析计算的方法。     

大规模实时电路程序分析方法

手工求解理想电压源和理想电流源激励下的大规模实时电路全部支路电流、电压、功率的工作量极大,很难快速完成。通过扩展电路支路概念,有序化电路节点和电路支路,建立电路参数的拓扑矩阵,可以快速列出电路节点电压方程。设计出快速建立方程、快速求解方程所需的Mathematica程序,以解决大规模实时电路的快速求解问题。     

电力系统故障计算中关于两回并联互感线路的一种简便处理方法

本文将电力系统故障计算中常见的两回并联的均匀互感线路的各种状态(两回并联互感线路同时接入网络或从网络断开,其中任一回线的接入、断开、检修时两端接地,任一回线上的任意点发生故障,任一回线的一端断开),分别处理为等效的无互感电路,把互感线路状态的变化变为其等效电路阻抗参数的变化或等效电路支路上出现的新节点,利用网络增接无互感链支的修正算法与支路上任意节点阻抗元素的算法,直接从互感线路的阻抗参数和状态变化前的网络节点阻抗矩阵z,可迅速得出状态变化后的网络节点阻抗矩阵Z＇。本文所提出的算法具有统一的计算公式,较现有其它方法简便,计算速度快,简化了互感支路电流的计算。本文给有算例。     

回路电流法和节点电位法中特殊支路的处理

本文讨论电路分析中的回路电流法、节点电位法——列写回路电流方程及节点电位方程时,对含有恒压源、恒流源及受控源的特殊支路的处理方法,找出了其中的规律。     

基于递推最小二乘法的变压器参数辨识

提出一种变压器漏电抗的识别方法.该方法无需改变变压器低压侧的电流互感器配置,无需测量绕组电流,直接利用低压侧线电流,在分相列写回路方程的基础上,消去低压侧绕组环流的影响,利用递推最小二乘法识别漏电抗,解决了Y/△接线方式下三相变压器的漏电抗计算问题.讨论T型等效电路模型中漏电抗参数的可辩识性和算法的误差,给出一种提高识别算法准确性的改进方案,并对方案进行了验证.EMTP仿真结果表明,该算法能够正确识别各相的漏电抗,具有良好的应用前景.     

星形三角形接线牵引变压器的运行特性与数学模型

从磁势平衡方程、绕组接线方程、输出端口方程和电压传递方程出发，分析了星形三角形接线牵引变压器的运行特性．通过推得的数学表达式阐明了变压器绕组短路阻抗和中性点运行方式对其性能的影响．同时，给出了星形三角形接线牵引变压器的二次侧端口电压输出方程、两相等值电路和相坐标下的节点导纳矩阵，以便同三相电力系统和牵引网接口进行分析．     

多绕组变压器的多边形等值电路模型

通过求解多绕组变压器的支路电流方程和引入绕组等效阻抗的概念，得到了多绕组变压器的多边形等值电路模型，并推导了模型参数的计算公式，根据这些计算公式和多边形等值电路模型，可进一步推导出多绕组变压器的梯形和射线形等值电路模型．揭示了绕组等效阻抗概念和副边交叉耦合阻抗概念的一致性，以及多边形、梯形和射线形等值电路模型之间的内在联系．算例表明，多绕组变压器的多边形等值电路模型形式简单，计算准确，具有较强的一般适用性．     

用结构参数法研究变压器绕组变形判据

为准确判断变压器在短路后的绕组变形情况,对频率响应法的测试和判定标准进行了研究。采用变压器绕组等效电路模型,研究绕组承受出口短路电动力作用、发生变形后电路特性的变化。提出了研究绕组变形的结构参数法。针对变压器绕组发生不同形式和程度变形后的结构变异,进行等效电路参数变化的分析,计算由此引起的变压器绕组频响谱线的变化,用谱线的均差方根值作为判断绕组变形程度的依据,给出测试和判断标准,并且得到了一些现场实例的验证。     

基于回路分析的配电网电压及网损灵敏度分析方法研究

针对分布式电源的接入对配电网安全稳定运行的影响,采用回路分析法来获取配电网运行参数的变化量.首先利用回路分析法将配电网转化为电路的形式,结合电压波动理论及分布式电源接入前后效果分析,然后利用叠加定理对支路电流进行叠加,利用回支关联矩阵来构建节点电压、线路损耗的灵敏度矩阵来分析节点电压变化和网络损耗变化,最后在IEEE33节点配电系统上仿真研究,仿真结果验证了所提方法的有效性.     

油纸绝缘系统等效电路参数的计算及应用

变压器的油纸绝缘系统可等效为扩展debye电路模型,把等效电路模型转化为数学模型,详细推导了回复电压公式.提出利用回复电压特征量的回复电压最大值和峰值时间来计算等效电路参数的方法,且用测量的回复电压特征量计算了四台不同运行年限变压器的等效电路参数,验证了参数的准确性.参数代入等效电路模型,仿真得到极化电流曲线,进一步分析变压器油纸绝缘状况与等效电路参数间的关系.     

电阻电路节点电压矩阵方程的建立及求解

以电阻电路节点电压为待求变量,建立节点电压矩阵方程并求解,得到不含受控源和含受控源电阻电路节点电导矩阵各自的特点和形式,为快速建立节点电压方程找到了捷径。     

变压器T型等效电路的简化

变压器T型等效电路中,一次侧和二次侧电势平衡方程式中的负号较多,在工程计算时非常不便．本文以单相双绕组变压器为基础,对变压器T型等效电路进行分析推导后得出结论：变压器电势平衡方程式中的负号来源于右手螺旋定则、楞次定律和基尔霍夫电压定律．为了除去不必要的负号,方便工程应用,指定另一种变压器一次侧和二次侧的电动势正方向,简化了变压器T型等效电路图．