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新型換流變壓器的數學模型下面以中的I橋為例，分別建立新型換流變壓器有濾波支路和無濾波支路兩種條件下的數學模型。無濾波支路的數學模型新型換流變壓器的繞組接線為一次側繞組為星形聯結，二次側為兩個延邊三角形聯結繞組。因為二次繞組與一次繞組的關系是一樣的，所以只需要推導一個星形聯結繞組與一個延邊三角形繞組之間的關系。
數學模型驗證為驗證新型換流變壓器及其濾波系統數學模型的正確性，本文以直流輸電系統實驗平臺所用原理變壓器（其主要技術參數如本文4.1節所示）為例，采用單相測量法對變壓器的換相電抗進行實驗測量，并與數學模型計算值以及模型計算機仿真值進行對比分析三者結果很接近，說明基于數學模型的換相電抗的計算簡捷、準確，證明了數學模型分析的正確性。
新型換流變壓器及其濾波系統濾波效果分析仿真模型本文結合擬建的直流輸電研究開發平臺的設計參數，建立基于新型換流變壓器的交直流輸電系統模型，如所示。系統的參數如下：（1）直流側額定電壓Ud為1000V，額定功率Pd為100kW，采用12脈波換流器，系統單極接線，觸發角α=15°，換相角μ=20°。
（2）新型換流變壓器由6臺單三繞組變壓器按延邊三角形聯結組成，單臺額定容量為S=17.9kVA，額定電壓比為220V/196.7V/113.6V；三繞組等值電抗為0.4372/0.000532/0.1135；平波電抗器Ld為4mH.
（3）平臺的逆變側為傳統換流變壓器，單臺額定容量為S=17.9kVA；其濾波器接于網側，取消傳統單獨的HP2濾波器，用兩個雙調諧濾波器11/23次和13/25次代替；三相濾波器為星型聯結。
仿真結果分析通過計算機仿真，得到直流輸電開發平臺中新型換流變壓器與傳統換流變壓器各自的網側與閥側的線電壓與相電流仿真波形如和所示。
新型換流變壓器網側與閥側電壓與電流仿真曲線中a～c分別示換流變壓器閥側上橋與下橋A、B相間的線電壓Vaobo、Vambm及上橋A相的電流Iao。對比分析兩可知，傳統換流變壓器閥側線電壓Vaobo、Vambm波形存在明顯的差異，這主要是由于傳統換流變壓器二次采用星形三角形聯結，結構本身的不對稱導致閥側線電壓的不對稱，而新型換流變壓器由于二次均采用延邊三角形聯結，消除了這種不對稱，故其閥側上下兩橋相接的線電壓Vaobo、Vambm能保證完全相同，這對于換流器的可靠換相與正常運行是很有利的；d、7d示換流變壓器網側端口處A相電流Ia仿真曲線，對比可知，傳統換流變壓器網側A相電流Ia存在明顯的畸變率，而新型換流變壓器網側Ia畸變率很低，十分接近正弦波。
實驗平臺整流側采用的新型換流變壓器閥側繞組和網側繞組的主要特征諧波電流大小如所示，為直流輸電實驗平臺系統滿足《電能質量、公用電網諧波》國家標準的限值要求時，注入交流電網的諧波電流允許值。可見，新系統下的閥側濾波方案可將換流器產生的主要特征諧波有效的抑制于閥側，且網側諧波含量低于國家標準。
