基于纳米两相磁性材料的新型可控电抗器设计研究

摘要

本文针对电力系统可靠性、节约能源、智能化的要求,提出一种基于纳米两相磁性材料具有内在磁状态调节能力的新型可控电抗器,首先,分别从材料宏观及微观角度建立纳米两相磁性材料的磁化模型,分析磁性材料的转换机理,确定剩磁与矫顽力的关系并给出材料的制备工艺;其次,运用磁路磁阻理论分析方法,将设计块状的纳米两相磁性材料植入传统可控电抗器中,完成电抗器结构设计和电磁设计方案.最后,在理论分析的基础上,设计一台220V/1kVA/700mH新型可控电抗器,建立实验系统及其控制系统.仿真及实验结果表明,基于纳米两相磁性材料的新型可控电抗器利用材料的磁状态可以实现连续、平滑的电感值调节,对电力线路能够进行快速无功功率补偿,验证了该种新型可控电抗器设计方案的正确性.为电网智能化安全运行提供一种新的智能、节能型电力设备.