基于對(duì)偶原理的三相五柱式Sen變壓器準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型

周 超，韓 松，卜 亮，潘宇航

（貴州大學(xué) 電氣工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025）

0 引言

大規(guī)模并網(wǎng)的風(fēng)電、光伏等新能源的出力波動(dòng)性、間歇性和不確定性等［1-2］給我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的潮流調(diào)控、電壓調(diào)節(jié)帶來(lái)了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)［3-4］。統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）是柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS）中最具有代表性和綜合性的裝置之一，但是過(guò)高的建設(shè)和運(yùn)行成本限制了其廣泛應(yīng)用。

Sen 變壓器ST（Sen Transformer）是由Sen 提出的一種改進(jìn)型移相變壓器，其可實(shí)現(xiàn)與UPFC 類似的有功無(wú)功獨(dú)立調(diào)節(jié)功能［5］。文獻(xiàn)［6］詳細(xì)分析了UPFC與ST的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，指出ST具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容量大、可靠性高等顯著優(yōu)點(diǎn)，但是其調(diào)節(jié)的精度和速度有所欠缺。因此，文獻(xiàn)［7］提出了一種混合式潮流控制器，該控制器結(jié)合了ST 容量大、性能好和UPFC靈活調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，提高了潮流控制性能。文獻(xiàn)［8］提出了一種ST 分接頭反相調(diào)節(jié)的控制策略，通過(guò)增加ST 副邊繞組分接頭運(yùn)行點(diǎn)的數(shù)量提高ST 的控制精度。從變壓器建模的角度，已有的變壓器建模方法主要有對(duì)偶原理法和統(tǒng)一電磁等效電路法UMEC（Unified Magnetic Equivalent Circuit method）2 種，這2 種方法都是基于磁等效電路理論。對(duì)偶原理法由Cherry 最先提出［9］，并由Slemon 進(jìn)一步發(fā)展，文獻(xiàn)［10-12］采用對(duì)偶原理法，對(duì)具有不同鐵芯結(jié)構(gòu)的變壓器進(jìn)行了詳細(xì)建模。但目前未見(jiàn)文獻(xiàn)基于對(duì)偶原理法對(duì)ST 建模問(wèn)題進(jìn)行完整的研究。從ST 的鐵芯結(jié)構(gòu)角度，已有研究中ST 的鐵芯結(jié)構(gòu)主要是單相變壓器組式結(jié)構(gòu)和三相三柱式結(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)［13］基于統(tǒng)一迭代法的解算思想，建立了擴(kuò)展型ST 的穩(wěn)態(tài)潮流模型；文獻(xiàn)［14］提出了一種ST 副邊抽頭最佳組合的調(diào)控策略；……