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可再生能源收集器变压器
PTI Transformers LP，加拿大马尼托巴省温尼伯 ORCID：1. 0000-0002-1216-6513 doi:10.15199/48.2024.11.39 可再生能源收集器变压器摘要。太阳能发电站或风电场中的可再生能源集电变压器 (RCT) 将集电系统的电压转换为传输级电压。由于主要目标是提高电压，RCT 在此功能上与发电机升压 (GSU) 变压器相似，但有一些设计特点和操作特性使这些装置独一无二，例如典型的绕组配置星形-星形-埋置三角形，低压绕组通常通过中性点接地电抗器接地。设计必须考虑低压电流和电压中的谐波。抽象的。光伏站或风电场中的可再生能源站（RES站）的主变压器将来自主系统的电压转换为输电级电压。由于主要目的是提高电压，RCT 在这方面的功能与 GSU 变压器相似，但有一些设计特点和操作特性使这些装置独一无二，例如典型的三角形-星形绕组配置，低压绕组通常通过中性接地电感器接地。设计必须考虑低压电流和电压中谐波的存在。 (可再生能源发电站主变压器) 关键词：电力变压器、可再生能源发电站、过电压、谐波。可再生能源集电变压器 (RCT) 是一种专用电力变压器，它在太阳能发电站或风力发电场中，将电站集电系统的电压（通常为 34.5 kV）转换为传输电压水平，通常范围从 138 到 345 kV 或 500 kV。可再生能源站中 RCT 的位置如图 1 所示。虽然直接连接到逆变器的小功率变压器在论文和标准 [1, 2] 中有很好的描述，但集电变压器在已发表的参考文献或标准中并没有很好的描述。因此，本文的目标就是填补这一空白。图 1。集电变压器放置在集电母线和传输线之间；来自参考文献。 [1] 大多数可再生能源可能会出于不同的原因使用多个集电变压器，例如为了限制其物理尺寸（特别是为了运输或由于场地限制），或者利用电站设计理念的特点，例如分配负载或在故障期间在电站各部分之间转移负载，或紧急加载。由于 RCT 的主要目的是提高电压，因此该变压器的功能与发电机升压 (GSU) 变压器类似。然而，RCT 与 GSU 有许多区别，包括：（i）典型的绕组配置为星形-星形-埋地三角形，而 GSU 绕组采用星形-三角形连接，（ii）RCT 的低压绕组通常通过中性点接地电抗器 (NGR) 接地，而高压绕组
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1。电荷保护定律。库仑定律。电场强度。叠加原理。连续电荷分布的模型。均匀带电环和灯丝的电场强度。2。电场强度向量的通量。高斯定理用于静电场强度矢量。将高斯定理应用于点充电和平面。3。电场电位。点充电的电势。静电场载体与电势之间的关系。泊松方程。均匀带电的球体的潜力。4。电偶极子。点偶极子的场强和静电电势。外部电场中的电偶极子（力，扭矩，势能）。5。电容的概念。具有不同几何配置的电容器的示例。平行板电容器电容的推导。6。磁场B矢量。带有电流的生物萨瓦特 - 拉普拉斯定律的导体的磁场。具有直流电流的有限长度直导体的磁场。7。磁场矢量的循环定理。带有直流电的环中心的磁场。在长螺线管中的磁场表达。电感。8。电动力。DC电路中的功率。9。广义欧姆定律（差异和整体形式）。Joule-Lenz Law（差异和积分形式）。电磁场。麦克斯韦的方程式以整体和差异形式，其物理含义。不同单位系统中的基本电磁量和定律：SI，CGS和Gaussian。10。来自麦克斯韦方程的电磁平面波方程的推导。电磁平面波的横向性质，电场和磁场之间的关系，电场和磁场的相位振荡。11。平面谐波的极化状态。椭圆形，圆形和线性极化。偏振和自然光，MALUS定律，极化程度。12。光的衍射。 huygens-fresner原理：定义和数学表述。 菲涅耳螺旋，菲涅耳区板。 13。 通过圆形孔和圆形屏幕（菲涅耳区，菲涅耳螺旋）衍射14。 在不透明屏幕的直线边缘处的衍射。 cornu螺旋。 15。 fraunhofer衍射。 衍射模式的属性。 16。 光的干扰。 干扰形成，基本关系和干扰场的特征的条件。 干扰条纹的类型。 17。 电磁波的折射。 Snell定律的推导。 总内部反射。 18。 菲涅尔公式。 19。 20。光的衍射。huygens-fresner原理：定义和数学表述。菲涅耳螺旋，菲涅耳区板。13。通过圆形孔和圆形屏幕（菲涅耳区，菲涅耳螺旋）衍射14。在不透明屏幕的直线边缘处的衍射。cornu螺旋。15。fraunhofer衍射。衍射模式的属性。16。光的干扰。干扰形成，基本关系和干扰场的特征的条件。干扰条纹的类型。17。电磁波的折射。Snell定律的推导。总内部反射。18。菲涅尔公式。19。20。在反射和折射过程中电磁波极化。电磁表面波。使用菲雷斯公式的应用：布鲁斯特定律。在两个介质边界处电磁波的相位关系。光的分散。频率和空间分散。频率分散的电子理论。频率频率依赖性。在分散介质中电磁波包的传播。组速度。瑞利公式。21。培养基的非线性极化。 非线性光学现象（频率的谐波产生，加法和减法，自我关注，刺激散射）。 22。 电磁波在介电波导中传播的特征。 23。 光学平面波导。 介绍波导模式。 24。 光纤。 纤维结构。 光纤中的光传播。 25。 激光的分类（类型）。 各种类型激光器的特征。 激光辐射的主要特征及其评估方法。 26。 半导体中的吸收和光辐射的产生。 发光二极管。 最简单的半导体激光器的设计和操作。 27。 光子晶体。 使用光子晶体用于信息传输，存储和处理。 光子晶体中带结构的形成。培养基的非线性极化。非线性光学现象（频率的谐波产生，加法和减法，自我关注，刺激散射）。22。电磁波在介电波导中传播的特征。23。光学平面波导。介绍波导模式。24。光纤。纤维结构。光纤中的光传播。25。激光的分类（类型）。各种类型激光器的特征。激光辐射的主要特征及其评估方法。26。半导体中的吸收和光辐射的产生。发光二极管。最简单的半导体激光器的设计和操作。27。光子晶体。使用光子晶体用于信息传输，存储和处理。光子晶体中带结构的形成。