[发明专利]一种10kV真型试验负荷配置平台

权利要求书

1.一种10kV真型试验负荷配置平台，其特征在于，所述平台包括10kV进线电源、隔离变压器、母线、多条线路、零序负荷、分支线路、接入配置单元、负载系统、总线、负荷调控单元，其中，所述10kV进线电源与所述隔离变压器相连；所述隔离变压器与所述母线相连；所述母线与所述多条线路相连；每条线路上设置有所述零序负荷，每条线路上设置有所述分支线路，每条分支线路上分别设置有所述零序负荷，每条分支线路通过接入配置单元与所述负载系统相连，所述负载系统经所述总线与所述负荷调控单元相连；

所述负载系统包括稳态恒定负荷、干扰负荷、节能型定制化负荷；

所述干扰负荷包括暂态干扰负荷与稳态干扰负荷；

所述零序负荷为对地电容负荷，表征所要模拟电网的规模，采用“8421”法配置需要的系统零序电容，所配置的整体电容电流考虑配网典型接地运行方式，即可实现分别适用于中性点不接地系统10A、消弧线圈接地系统100A、小电阻接地系统150A典型零序参数的配置要求；

所述暂态干扰负荷包含电动机冲击负荷、空载变压器励磁涌流负荷，容量配置设置为系统试验容量的20％；

所述节能型定制化负荷采用背靠背结构的馈能型电子负载形式，四象限运行；所述节能型定制化负荷具备定制化负荷设定能力，能够任意配置负荷波动、模拟新能源发电负荷特性；容量配置不低于试验变压器容量的50％；

空载变压器励磁涌流的等效模型包括三部分：交流电源、线圈的电阻和电感、变压器模型；其中交流电源包括内部电阻、内部电感和交流电压源；变压器模型包括一次绕组的电阻、铁芯损耗的等效电阻、铁芯磁路的感应电感、气隙和线圈磁路的感应电感；

用R_t表示变压器一次绕组的电阻，L_iron(t)表示铁芯磁路的感应电感，L_air表示气隙和线圈磁路的感应电感，R_loss(t)表示铁芯损耗的等效电阻，R_s表示交流电源的内部电阻，L_s表示交流电源的内部电感，R_line表示线圈电阻，L_line表示线圈电感，V表示交流电源电压，V＝E_msin(ωt+θ)，i(t)表示励磁涌流，i_loss(t)表示铁芯损耗的等效电流，i_iron(t)表示铁芯磁路的感应电流；

铁芯磁路的感应电感由下式确定

式中，N为线圈匝数；A_c为铁芯的截面积；l'为铁芯长度；μ为磁芯磁导率；

μ由下式确定

式中，H为磁场强度，B为磁场强度所感应的磁感应强度；

H-B曲线通过切线函数进行拟合如下：

H(t)＝f(tan[kB(t)])

铁芯磁路的感应电流由下式确定：

每公斤铁芯损耗为

P_loss＝c₁tan(c₀[B(t)]²)

式中c0和c1为常数；

i_loss(t)和R_loss(t)分别由下式确定

式中c_w为铁芯重量；

最终，变压器励磁涌流的等效模型各个参量的关系如下：

2.根据权利要求1所述的一种10kV真型试验负荷配置平台，其特征在于，所述稳态恒定负荷为试验中稳定运行负荷，配置容量S1满足S1∈(0，50％ST)，其中，ST为试验变压器额定容量，即要求稳态恒定负荷容量不超过试验变压器额定容量的50％。

3.根据权利要求2所述的一种10kV真型试验负荷配置平台，其特征在于，所述稳态恒定负荷设置采用级差调节形式，以实现高性价比下负荷大小的灵活调节。

4.根据权利要求1所述的一种10kV真型试验负荷配置平台，其特征在于，所述稳态干扰负荷为谐波类负荷，谐波幅值与频率可配置，容量设置为系统试验容量的10％以上，采用无极连续调节形式实现。