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作者：贾顺顺;陈晓波;张文昌;吴德瑜;邱先林;张国睿;
单位：国网甘肃省电力公司酒泉供电公司;
摘要：为提升水风光互补系统中无功补偿的灵活性与响应速度，解决现有正交磁通型可控电抗器电感调节范围受限和控制灵敏度不足的问题，提出一种基于三维正交磁化原理的新型可控电抗器结构。该结构通过在三柱式铁芯中引入空间对称的双正交直流励磁路径，在交流铁芯中柱区域构建三维复合磁场调控机制，实现了交直流磁通的高效解耦与宽范围调控。基于张量磁导率理论，系统阐述了三维正交磁场对铁芯磁导率的调控机理，建立了等效磁路模型，推导了电感调节特性的解析表达式，并提出了相应的参数设计方法。通过有限元仿真构建了0.4 kVA、220 V的电抗器模型，对其伏安特性、谐波特性和控制特性进行了深入分析。仿真结果表明，所提三维结构在额定电压范围内呈现良好的线性伏安特性，在0～30 A直流控制电流范围内总谐波畸变率保持在1.02%～3.39%的较低水平。与同等条件下的二维正交结构相比，三维结构的电感变化范围达到35.47%，较二维结构的22.80%高12.67%，控制灵敏度高55.47%，验证了所提结构在拓宽调节范围、提升响应速度方面的优势，为水风光互补系统提供了一种高性能的无功调节设备解决方案。
关键词：可控电抗器;;三维正交磁化;;参数设计方法;;电感调节范围;;有限元分析
基金资助：国网甘肃省电力有限公司科技项目（编号：SGGSJQ00JXJS2401344）
