CN114284998B - 一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和***，基于变压器的单相电路模型，根据多绕组电压传递理论、磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理，建立了四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型，获得了四绕组感应滤波变压器网侧电流的表达式，分析得到四绕组感应滤波变压器所需的阻抗条件；利用了多绕组电压传递理论及磁势平衡原理，得到变压器网侧电流相关的数学解耦模型，计算出网侧电流表达式，根据表达式分析得到四绕组感应滤波变压器双重零阻抗条件。

Description

一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和***

技术领域

本发明实施例涉及感应滤波技术领域，尤其涉及一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和***。

背景技术

整流器、逆变器等电子设备在每半周期产生的电流和施加的电压不成比例关系，从而呈现出非正弦畸变波形，这些设备在电力***中产生了大量的高次谐波，很大程度上恶化了电网的运行状况，使电网谐波污染严重，且谐波在变压器内流通，减少了变压器的使用寿命，增加了***损耗，甚至会引起***故障。

感应滤波是一种有效的电力滤波方法，通过特殊的阻抗匹配设计新增滤波绕组，使负载谐波磁通在滤波绕组侧感应出反向磁通相抵消，将负载谐波阻尼在滤波侧，无法传递至变压器网侧。

绕组阻抗匹配方法是通过分析网侧电流与负载电流表达式，得出阻尼负载谐波电流所需的阻抗设计条件。现有的感应滤波变压器阻抗匹配设计方法多用于三绕组感应滤波变压器，四绕组少有涉及；且在建立变压器等效电路模型时，多将负载等效为电流源，该方法精准度不高，有效性不强。

发明内容

本发明实施例提供一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和***，用以解决现有技术中建立变压器等效电路模型时，多将负载等效为电流源，现有感应滤波变压器阻抗匹配设计方法精准度不高，有效性不强的问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法，所述四绕组感应滤波变压器采用四绕组式排布，所述四绕组感应滤波变压器包括第一绕组、第二绕组第三绕组和第四绕组；所述第一绕组为网侧绕组，采用星形接法；所述第二绕组为滤波绕组，采用三角形接法；所述第三绕组为负载绕组，采用星形接法；所述第四绕组为负载绕组，采用三角形接法；所述方法包括：

基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型；

基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗。

作为优选的，各绕组端电压的表达式为：

上式中，U₁、U₂、U₃、U₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电压；I₁～I₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电流；E为主磁通感应电动势；M_xy为绕组x,y之间的互感，x＝1，2，3，4，y＝1， 2，3，4；L₁～L₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的自感；R₁～R₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的电阻。

作为优选的，基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压后，还包括，确定各绕组与滤波绕组的电压降表达式：

设定绕组x和绕组y之间的短路电阻R_kxy＝R_x+R_y，短路电抗为 X_kxy＝ω(L_x+L_y-M_xy-M_yx)，则短路阻抗Z_kxy＝R_kxy+jX_kxy；设定绕组x的等值漏阻抗为Z_xyz＝(Z_kxy+Z_kxz-Z_kyz)/2，且存在Z_kxy＝Z_kyx、Z_xyz＝Z_xzy，x＝1,2,3,4,y＝1,2,3,4,z＝1, 2,3,4，且x≠y≠z；将各绕组与滤波绕组的电压降表达式简化为：

作为优选的，四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式为：

I₁+I₂+I₃+I₄＝0

上式中，U_s为电网背景电压；I_L3、I_L4为第三绕组、第四绕组的负载等效电流源；Z_grid是***等效阻抗；Z_f为滤波装置等效阻抗；Z_L3、Z_L4为第三绕组、第四绕组的负载等效阻抗；其中，第一绕组侧电网等效为网侧电压源串联***等效阻抗；第二绕组的滤波装置为一组全调谐设计的单调谐滤波器，等效为滤波等效阻抗；第三绕组、第四绕组所接的负载，通过诺顿定理等效为负载电流源并联负载等效阻抗。

作为优选的，建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型，具体包括：

基于四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式，以及各绕组与滤波绕组的电压降表达式，得到四绕组感应滤波变压器网侧电流I₁相关的数学解耦模型：

作为优选的，网侧电流I₁表达式为：

作为优选的，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗，具体包括：

在谐波Z_f为0条件下，将含I_L3、I_L4的表达式化为0，以消除负载谐波电流对电网的影响；

令Z_L3[Z₂₁₄Z₂₃₄-Z₂₁₃(Z_L4+Z_k24)]、Z_L4[Z₂₁₃Z₂₃₄-Z₂₁₄(Z_L3+Z_k23)]为0，且满足Z₂₁₃＝Z₂₁₄＝0；得到经阻抗匹配后的网侧电流表达式：

第二方面，本发明实施例提供一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配***，所述四绕组感应滤波变压器采用四绕组式排布，所述四绕组感应滤波变压器包括第一绕组、第二绕组第三绕组和第四绕组；所述第一绕组为网侧绕组，采用星形接法；所述第二绕组为滤波绕组，采用三角形接法；所述第三绕组为负载绕组，采用星形接法；所述第四绕组为负载绕组，采用三角形接法；所述***包括：

数学解耦模型建立模块，基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型；

阻抗匹配模块，基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗。第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面实施例所述四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法的步骤。

本发明实施例提供的一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和***，基于变压器的单相电路模型，根据多绕组电压传递理论、磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理，建立了四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型，获得了四绕组感应滤波变压器网侧电流的表达式，分析得到四绕组感应滤波变压器所需的阻抗条件；利用了多绕组电压传递理论及磁势平衡原理，得到变压器网侧电流相关的数学解耦模型，计算出网侧电流表达式，根据表达式分析得到四绕组感应滤波变压器双重零阻抗条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例的四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法流程框图；

图2为根据本发明实施例的四绕组感应滤波变压器单相电路模型示意图；

图3为根据本发明实施例的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的***、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

现有的感应滤波变压器阻抗匹配设计方法多用于三绕组感应滤波变压器，四绕组少有涉及；且在建立变压器等效电路模型时，多将负载等效为电流源，该方法精准度不高，有效性不强。

因此，本发明实施例提供一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和***，利用了多绕组电压传递理论及磁势平衡原理，得到变压器网侧电流相关的数学解耦模型，计算出网侧电流表达式，根据表达式分析得到四绕组感应滤波变压器双重零阻抗条件。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。

图1为本发明实施例提供一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法，所述四绕组感应滤波变压器采用四绕组式排布，所述四绕组感应滤波变压器包括第一绕组、第二绕组第三绕组和第四绕组；所述第一绕组为网侧绕组，采用星形接法；所述第二绕组为滤波绕组，采用三角形接法；所述第三绕组为负载绕组，采用星形接法；所述第四绕组为负载绕组，采用三角形接法；所述方法包括：

基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型；

基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗。

本实施例中，基于变压器的单相电路模型，根据多绕组电压传递理论、磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理，建立了四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型，获得了四绕组感应滤波变压器网侧电流的表达式，分析得到四绕组感应滤波变压器所需的阻抗条件；利用了多绕组电压传递理论及磁势平衡原理，得到变压器网侧电流相关的数学解耦模型，计算出网侧电流表达式，根据表达式分析得到四绕组感应滤波变压器双重零阻抗条件。

如图2中所示，第一绕组侧电网等效为网侧电压源串联***等效阻抗；第二绕组的滤波装置为一组全调谐设计的单调谐滤波器，等效为滤波等效阻抗；第三绕组、第四绕组所接的负载，通过诺顿定理等效为负载电流源并联负载等效阻抗，所有变量都换算至一次绕组侧计算。

根据多绕组变压器电压传递理论，各绕组端电压的表达式为：

上式中，U₁、U₂、U₃、U₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电压；I₁～I₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电流；E为主磁通感应电动势；M_xy为绕组x,y之间的互感，x＝1，2，3，4，y＝1， 2，3，4；L₁～L₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的自感；R₁～R₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的电阻。

将式(1)中的各式减去后一个等式，得到各绕组与滤波绕组的电压降表达式，确定各绕组与滤波绕组的电压降表达式：

设定绕组x和绕组y之间的短路电阻R_kxy＝R_x+R_y，短路电抗为 X_kxy＝ω(L_x+L_y-M_xy-M_yx)，则短路阻抗Z_kxy＝R_kxy+jX_kxy；设定绕组x的等值漏阻抗为Z_xyz＝(Z_kxy+Z_kxz-Z_kyz)/2，且存在Z_kxy＝Z_kyx、Z_xyz＝Z_xzy，x＝1,2,3,4,y＝1,2,3,4,z＝1, 2,3,4，且x≠y≠z；将各绕组与滤波绕组的电压降表达式简化为：

作为优选的，四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式为：

I₁+I₂+I₃+I₄＝0 (4)

上式中，U_s为电网背景电压；I_L3、I_L4为第三绕组、第四绕组的负载等效电流源；Z_grid是***等效阻抗；Z_f为滤波装置等效阻抗；Z_L3、Z_L4为第三绕组、第四绕组的负载等效阻抗；其中，

基于四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式，以及各绕组与滤波绕组的电压降表达式，即将式4、5带入式3，消去U₁、U₂、I₂、I₃、I₄并移项整理，得到四绕组感应滤波变压器网侧电流I₁相关的数学解耦模型：

由行列式相关知识，进行行列式变换后可得网侧电流I₁表达式为：

利用推导得到的四绕组感应滤波变压器网侧电流表达式可做以下分析：首先，在谐波条件下，为了实现感应滤波技术，消除负载谐波电流对电网的影响，I₁表达式中的I_L3、I_L4成分应该全部为0。

然后，根据滤波装置特性，在谐波条件下Z_f为0，要使I_L3、I_L4成分为0(将含I_L3、I_L4的表达式化为0)，剩余部分Z_L3[Z₂₁₄Z₂₃₄-Z₂₁₃(Z_L4+Z_k24)]、 Z_L4[Z₂₁₃Z₂₃₄-Z₂₁₄(Z_L3+Z_k23)]也应该为0，其中Z_L3、Z_L4不为0且难以确定，所以需要满足Z₂₁₃＝Z₂₁₄＝0。

将分析得到的条件带入式(7)，可以得到经阻抗匹配后的网侧电流表达式：

从表达式中可以看出，负载谐波电流完全被阻尼，无法传递至电网侧。

阻抗匹配计算方法利用了多绕组电压传递理论及磁势平衡原理，得到变压器网侧电流相关的数学解耦模型，计算出网侧电流表达式，根据表达式得到四绕组感应滤波变压器双重零阻抗条件。

本发明实施例还提供一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配***，基于上述各实施例中的四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法，所述四绕组感应滤波变压器采用四绕组式排布，所述四绕组感应滤波变压器包括第一绕组、第二绕组第三绕组和第四绕组；所述第一绕组为网侧绕组，采用星形接法；所述第二绕组为滤波绕组，采用三角形接法；所述第三绕组为负载绕组，采用星形接法；所述第四绕组为负载绕组，采用三角形接法；所述***包括：

数学解耦模型建立模块，基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型；

阻抗匹配模块，基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗。

基于相同的构思，本发明实施例还提供了一种实体结构示意图，如图3 所示，该服务器可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行如上述各实施例所述四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法的步骤。例如包括：

基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型；

基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗。

此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

基于相同的构思，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序包含至少一段代码，该至少一段代码可由主控设备执行，以控制主控设备用以实现如上述各实施例所述四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法的步骤。例如包括：

基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型；

基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种计算机程序，当该计算机程序被主控设备执行时，用以实现上述方法实施例。

所述程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种处理器，该处理器用以实现上述方法实施例。上述处理器可以为芯片。

综上所述，本发明实施例提供的一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法和***，基于变压器的单相电路模型，根据多绕组电压传递理论、磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理，建立了四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型，获得了四绕组感应滤波变压器网侧电流的表达式，分析得到四绕组感应滤波变压器所需的阻抗条件；利用了多绕组电压传递理论及磁势平衡原理，得到变压器网侧电流相关的数学解耦模型，计算出网侧电流表达式，根据表达式分析得到四绕组感应滤波变压器双重零阻抗条件。

本发明的各实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘 SolidStateDisk)等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法，所述四绕组感应滤波变压器采用四绕组式排布，所述四绕组感应滤波变压器包括第一绕组、第二绕组第三绕组和第四绕组；所述第一绕组为网侧绕组，采用星形接法；所述第二绕组为滤波绕组，采用三角形接法；所述第三绕组为负载绕组，采用星形接法；所述第四绕组为负载绕组，采用三角形接法；其特征在于，所述方法包括：

基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，各绕组端电压的表达式为：

上式中，U₁、U₂、U₃、U₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电压；I₁～I₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电流；E为主磁通感应电动势；M_xy为绕组x,y之间的互感，x＝1，2，3，4，y＝1，2，3，4；L₁～L₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的自感；R₁～R₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的电阻；

确定各绕组与滤波绕组的电压降表达式：

设定绕组x和绕组y之间的短路电阻R_kxy＝R_x+R_y，短路电抗为X_kxy＝ω(L_x+L_y-M_xy-M_yx)，则短路阻抗Z_kxy＝R_kxy+jX_kxy；设定绕组x的等值漏阻抗为Z_xyz＝(Z_kxy+Z_kxz-Z_kyz)/2，且存在Z_kxy＝Z_kyx、Z_xyz＝Z_xzy，x＝1,2,3,4,y＝1,2,3,4,z＝1,2,3,4，且x≠y≠z；将各绕组与滤波绕组的电压降表达式简化为：

四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式为：

I₁+I₂+I₃+I₄＝0

上式中，U_s为电网背景电压；I_L3、I_L4为第三绕组、第四绕组的负载等效电流源；Z_grid是***等效阻抗；Z_f为滤波装置等效阻抗；Z_L3、Z_L4为第三绕组、第四绕组的负载等效阻抗；其中，第一绕组侧电网等效为网侧电压源串联***等效阻抗；第二绕组的滤波装置为一组全调谐设计的单调谐滤波器，等效为滤波等效阻抗；第三绕组、第四绕组所接的负载，通过诺顿定理等效为负载电流源并联负载等效阻抗；

基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型，具体包括：

基于四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式，以及各绕组与滤波绕组的电压降表达式，得到四绕组感应滤波变压器网侧电流I₁相关的数学解耦模型：

网侧电流I₁表达式为：

基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗，具体包括：

在谐波Z_f为0条件下，将含I_L3、I_L4的表达式化为0，以消除负载谐波电流对电网的影响；

令Z_L3[Z₂₁₄Z₂₃₄-Z₂₁₃(Z_L4+Z_k24)]、Z_L4[Z₂₁₃Z₂₃₄-Z₂₁₄(Z_L3+Z_k23)]为0，且满足Z₂₁₃＝Z₂₁₄＝0；得到经阻抗匹配后的网侧电流表达式：

2.一种四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配***，所述四绕组感应滤波变压器采用四绕组式排布，所述四绕组感应滤波变压器包括第一绕组、第二绕组第三绕组和第四绕组；所述第一绕组为网侧绕组，采用星形接法；所述第二绕组为滤波绕组，采用三角形接法；所述第三绕组为负载绕组，采用星形接法；所述第四绕组为负载绕组，采用三角形接法；其特征在于，所述***包括：

数学解耦模型建立模块，基于变压器的单相电路模型以及多绕组电压传递理论确定各绕组端电压，各绕组端电压的表达式为：

上式中，U₁、U₂、U₃、U₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电压；I₁～I₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组端电流；E为主磁通感应电动势；M_xy为绕组x,y之间的互感，x＝1，2，3，4，y＝1，2，3，4；L₁～L₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的自感；R₁～R₄分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组的电阻；

确定各绕组与滤波绕组的电压降表达式：

设定绕组x和绕组y之间的短路电阻R_kxy＝R_x+R_y，短路电抗为X_kxy＝ω(L_x+L_y-M_xy-M_yx)，则短路阻抗Z_kxy＝R_kxy+jX_kxy；设定绕组x的等值漏阻抗为Z_xyz＝(Z_kxy+Z_kxz-Z_kyz)/2，且存在Z_kxy＝Z_kyx、Z_xyz＝Z_xzy，x＝1,2,3,4,y＝1,2,3,4,z＝1,2,3,4，且x≠y≠z；将各绕组与滤波绕组的电压降表达式简化为：

四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式为：

I₁+I₂+I₃+I₄＝0

上式中，U_s为电网背景电压；I_L3、I_L4为第三绕组、第四绕组的负载等效电流源；Z_grid是***等效阻抗；Z_f为滤波装置等效阻抗；Z_L3、Z_L4为第三绕组、第四绕组的负载等效阻抗；其中，第一绕组侧电网等效为网侧电压源串联***等效阻抗；第二绕组的滤波装置为一组全调谐设计的单调谐滤波器，等效为滤波等效阻抗；第三绕组、第四绕组所接的负载，通过诺顿定理等效为负载电流源并联负载等效阻抗；

基于磁势平衡原理和基尔霍夫电流电压定理确定各绕组间的电流电压关系；并建立四绕组感应滤波变压器的数学解耦模型，具体包括：

基于四绕组感应滤波变压器各绕组间的电流电压关系式，以及各绕组与滤波绕组的电压降表达式，得到四绕组感应滤波变压器网侧电流I₁相关的数学解耦模型：

网侧电流I₁表达式为：

阻抗匹配模块，基于所述数学解耦模型确定所述四绕组感应滤波变压器的网侧电流，基于所述网侧电流确定所述四绕组感应滤波变压器所需的阻抗，具体包括：

在谐波Z_f为0条件下，将含I_L3、I_L4的表达式化为0，以消除负载谐波电流对电网的影响；

令Z_L3[Z₂₁₄Z₂₃₄-Z₂₁₃(Z_L4+Z_k24)]、Z_L4[Z₂₁₃Z₂₃₄-Z₂₁₄(Z_L3+Z_k23)]为0，且满足Z₂₁₃＝Z₂₁₄＝0；得到经阻抗匹配后的网侧电流表达式：

3.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1一项所述四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法的步骤。

4.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1一项所述四绕组感应滤波变压器绕组阻抗匹配方法的步骤。

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