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龙图腾网获悉中国长江三峡集团有限公司;中国长江电力股份有限公司;武汉大学申请的专利一种互感耦合三调谐Foster型滤波器的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119010026B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410953353.7，技术领域涉及：H02J3/01；该发明授权一种互感耦合三调谐Foster型滤波器的设计方法是由蒋定国;华小军;姚维为;李香华;李俊贤;陈圣哲;汪磊;袁佳歆;罗垚;周航设计研发完成，并于2024-07-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种互感耦合三调谐Foster型滤波器的设计方法在说明书摘要公布了：一种互感耦合三调谐Foster型滤波器的设计方法，包括：Step1、以LC单口网络策动点阻抗函数初步确定滤波器中各支路电感与电容值；Step2、确定各滤波线圈导线截面尺寸；Step3、将滤波线圈的自感、互感公式代入该电路的互感耦合方程组，以Newton‑Raphson法求解该方程组获得各线圈的匝数、半径、间距；Step4、验证滤波器设计方案的有效性。本装置将多个盘式线圈同轴布置，可大幅缩小滤波装置占地面积，实现多谐波滤波功能。采用空心盘式线圈以提高导线利用率，并以对应公式准确计算盘式线圈的自、互感；设计中将尺寸较大的线圈拆分为数个同轴小线圈，以进一步压缩线圈组的占地面积；本方法提供的互感耦合三调谐Foster型滤波器对实际制造细节进行了充分考虑，具有较高的实用价值。

本发明授权一种互感耦合三调谐Foster型滤波器的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种互感耦合三调谐Foster型滤波器的设计方法，其特征在于，包括： Step1、结合滤波器的电压等级和容量，以LC单口网络策动点阻抗函数初步确定滤波器中各支路电感与电容值； Step2、进行电路仿真获得各滤波支路上的电流估计值，结合线圈的电流-温升方程确定各滤波线圈导线截面尺寸； Step3、将滤波线圈的自感、互感公式代入该电路的互感耦合方程组，以牛顿-拉夫森算法Newton-Raphson求解该方程组获得各线圈的匝数、半径、间距； Step4、基于实际滤波线圈阵列的结构尺寸计算对应的电感矩阵，再对相关的滤波电路进行仿真，获得该滤波器的频率-阻抗特性曲线、以及谐波电流、谐波电压畸变率的滤波器技术指标，验证滤波器设计方案的有效性； 所述的互感耦合三调谐Foster型滤波器的滤波电路结构为： 滤波器的两级之间串联设置有线圈、、以及滤波电容，线圈和之间的连接点与另一极之间设有串联的线圈和滤波电容，线圈和之间的连接点与另一极之间设有串联的线圈和滤波电容； 所述的线圈、、、、中任意两个线圈之间都互感耦合，共计10对互感； 所述的互感耦合的两个线圈，为同轴布置的盘式线圈，线圈、、、、形成磁耦合电感阵列； 所述的Step1中，根据OttoBrune定理，一个单端口LC网络，其策动点阻抗函数Zs必为以下两种形式之一： ；（1） ；（2） 其中ω z1,ω z2,…为阻抗零点，ω p1,ω p2,…为阻抗极点，K为任意常数； 同时滤除3次、5次及7次谐波的互感耦合三调谐Foster型滤波器，其策动点阻抗函数Zs为： ；（3） 其中ω 0=100π；系数K根据滤波器无功补偿容量决定；采用Foster型电路实现策动点阻抗函数公式3，可得无耦合三调谐滤波电路，各电路元件值为： ； 参数K可根据滤波器电压等级以及无功补偿容量Q定出： ；（4） U为互感耦合三调谐Foster型滤波器的电压等级，根据所需的无功补偿容量Q可求得滤波参数K，可得无耦合三调谐Foster型滤波器各电路参数； 所述的互感耦合三调谐Foster型滤波器的互感耦合电路与无耦合三调谐滤波电路的等效条件为： ；（5） 上式成立，则滤波器的互感耦合电路可实现三调谐滤波功能； 所述的互感耦合的两个盘式线圈，其中之一匝数为N 1，轴向厚度为2h 1，内、外半径分别为r 1，r 2，则Step3中其自感解为： ；（6） 其中： ；（7） 无量纲参数为：； 线圈自感值为： ；（8） （6）式中包含的函数为： m F na,b,x:广义超几何函数，J nx:n阶Bessel函数，Hnx:n阶Struve函数，Kx,Ex:第一类、第二类完全椭圆积分，G=0.91596559…：Catalan常数。

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