基于RTDS仿真的电子式电流互感器暂态特性测试研究

暂态特性是衡量电子式电流互感器性能的一个重要参数,理论分析及仿真电子式电流互感器采用模拟积分器和数字积分器时的暂态特性,仿真结果表明积分器参数或积分算法选取不当,其暂态特性可能受到影响。为此,有必要对其暂态特性进行测试。针对利用传统动模试验系统进行暂态测试的局限性,提出一种基于RTDS仿真技术的测试方法,给出了暂态特性实时仿真方案。利用该方法测试电子式电流互感器暂态特性,结果表明该方法能直观有效反映出电子式电流互感器对各种暂态过程的响应。     

罗氏线圈电子式电流互感器动态响应特性测试方法研究

围绕罗氏线圈电子式电流互感器动态响应特性问题,分析了二次信号动态附加分量形成的原因及条件,建立了罗氏线圈电磁暂态计算模型,提出了计及漏磁的罗氏线圈模型参数理论计算方法并与实测结果进行了比较,提出了基于电磁暂态仿真和模拟量再现技术的电子式互感器动态行为测试方法,开发出电子式互感器动态响应特性测试系统,实现了电子式互感器工频、谐波及行波的传变特性测试,利用上述方法和装置完成了某智能变电站电子式电流互感器动态响应特性测试,试验获得的动态附加分量信号与现场记录相吻合。     

光学电子式电压互感器暂态特性及其测试技术研究

光学电子式电压互感器的暂态特性需要深入研究以保证继电保护等自动化设备的正确运行,并促进新的保护原理的应用。在理论分析光学电压互感器数学传感模型的基础上建立了一套暂态仿真系统,探究了在一次侧不同相角下的短路和带滞留电荷重合闸暂态过程中,影响光学电压互感器暂态特性的相关因素及影响度。建立了一套光学电压互感器暂态特性测试系统,研制了测试系统硬件平台和功能软件,对实际的光学电压互感器产品进行了暂态测试,为光学电压互感器的工程应用提供了一套实用的检测手段。     

电子式电流互感器暂态传变延时测试技术研究

从继电保护应用的角度关注了电子式电流互感器暂态下的传变延时问题,阐述了暂态延时与稳态延时的差异性以及在工程中测试的必要性。提出了一种基于高精度高带宽模拟采样和数字量接收精确时标标定的测试方案,采用数字相位锁定器(DPLL)消除数字量时序抖动,利用突变量检测确定初始时刻,再结合相位提取进行时差补偿修正,很好地消除了测试中的各个误差因素。通过开发的测试系统在工程中的应用,证明了所提方案的可行性。     

电子式电压互感器暂态特性仿真与研究

从基于电容分压的电子式电压互感器(ECVT)的工作原理入手,介绍了该互感器的基本构成,着重分析了ECVT的暂态特性,并以单相220 kVECVT的基本特性为建模参数,利用OrCAD仿真其暂态特性并量化了二次分压电阻的阻值范围。仿真结果表明,通过合理选择二次分压电阻,可以修正ECVT的暂态特性,解决了ECVT暂态过程中出现的短路和重合闸问题。实验数据证实,所研制的220 kV ECVT阻值确定在10 MΩ等级暂态特性最佳,达到了测量0.5级和保护3P级准确度设计要求,满足IEC60044-7《电子式电压互感器》标准要求。     

适用于智能电网电能质量检测的双积分型电子式电压互感器

现有的电压互感器难以满足智能电网对电能质量宽频域、高精度检测的要求,文中提出一种基于双积分器的电子式电压互感器(EVT)实现方案,利用主积分器和辅助积分器配合工作,使EVT同时兼顾宽频带特性和良好的暂态响应性能。阐述了双积分型EVT的工作原理,分析了主积分器和辅助积分器的频率响应特性及暂态特性,并进行了双积分型EVT的谐波及暂态扰动检测仿真分析和样机试验验证。结果表明双积分型EVT可满足60次以下谐波电压高精度检测的要求,对暂态扰动信号具有良好的传变性能,符合智能电网电能质量检测的需要。     

电子互感器的数据还原技术研究

基于罗氏线圈的电子式电流互感器与基于阻容分压原理的电子式电压互感器在智能变电站得到了广泛应用,这两种互感器都需要在外部做积分还原处理,才能获得被测信号,因此又称为外积分型互感器。积分形式有模拟积分与数字积分两种,其中模拟积分暂态性能好,但由于电子元器件的影响,测量精度受温度影响大;而数字积分不受温度影响,但对故障的暂态波形还原效果差。通过双积分采集回路处理和量程识别自动切换的方法,同时满足了故障时暂态性能及正常负荷时测量精度要求,避免了模拟与数字方法各自的缺点,提高了电子互感器的准确性与可靠性。     

利用电磁式电压互感器实现小电流接地系统行波故障定位和选相

提出利用电磁式电压互感器传变暂态行波信号,实现小电流接地系统各种故障类型快速识别和故障准确定位。建立了电磁式电压互感器行波传变特性分析模型,并以实际的电压互感器参数为例对其行波传变特性进行了研究,研究结果表明,电磁式电压互感器能够有效传变行波波头,满足行波故障测距要求。分析了三相电磁式电压互感器的行波传变特征及规律,分析发现,单相接地故障和各种短路故障暂态行波信号都以一定的规律有效传变到电磁式电压互感器二次侧,在此基础上,提出利用二次侧的暂态行波信号实现线路故障快速定位以及各种故障类型快速识别的原理与方法。现场试验结果证明了所述方法的正确性。     

阻容分压型电子式电压互感器研究与设计

新型电子式电压互感器研究采用阻容并联分压器作为电压传感器,电容单元采用金属化聚丙烯薄膜结构设计,其电容温度特性相同,分压比精度高。并联电阻提供了电荷泄放途径,消除了暂态误差;采用正温度系数电阻,与聚丙烯电容率负温度特性相反,且数值相近,保证相位误差小于5′。电容量较大,电阻分流作用所占比例很小,电压信号以接近纯容性分压方式输出,无需积分电路还原。合理设计和选用数字变换器的元部件,保证了电子式互感器精度可达0.1/0.2级。     

模拟量输入合并单元暂态时间特性测试技术研究

介绍了模拟量输入合并单元的暂态延时与稳态延时之间的差异性,并从继电保护应用的角度关注了模拟量输入合并单元暂态下的传变延时问题,阐述了暂态延时与稳态延时的差异性以及在工程中测试的必要性,提出了一种基于基于精确离散时间控制的的合并单元暂态时间特性测试方案,采用数字相位锁定器（ DPLL）消除数字量时序抖动,利用突变量检测确定初始时刻,再结合相位提取进行时差补偿修正,很好的消除了测试中的各个误差因素,利用同步信号异常、报文离散度变化等突发事件作为触发条件,测试这些异常过程时间特性的变化对电流电压复合误差的影响。通过开发的测试系统在工程中的应用,以验证本时间特性测试技术方案的可行性。     

直流电子式电压互感器延时特性分析与现场测试

直流电子式电压互感器因受到分压器、远端模块参数改变及合并单元等数字链路因素影响会出现延时,现场准确测试标定该延时特性不易实现。首先,建立了直流电压互感器等效电路模型,分析了直流分压器、低通滤波器等被动元件对直流电子式电压互感器延时时间的影响。在此基础上,提出一种基于暂稳态信号的延时等效测试方法,并研制出直流电压互感器延时特性现场试验系统。通过标准暂稳态信号与被测直流电压互感器的反馈时差精确测量延时时间。最后,采用所提出的试验方案在某直流工程现场进行直流电压互感器延时测试,验证了该方法有效性。     

变压器间及其与电流互感器暂态交互作用分析和保护对策

交直流混联复杂电网发生扰动和故障期间,变压器之间及其与电流互感器之间将发生暂态交互作用,这一复杂暂态过程,增加了故障判断的难度,影响到继电保护正确动作。近年来,电网发生不少由于变压器空投导致相邻变压器、发电机和输电线路保护误动的事故,威胁电网安全运行。从原理分析、数字仿真以及动模试验等多个层面围绕变压器励磁涌流、和应涌流以及互感器暂态饱和开展研究,论述变压器之间及其与电流互感器暂态交互作用机理,分析电磁暂态对保护的影响,提出保护的应对措施。并讨论了一种多场景仿真平台,可用于电流互感器选型和事故分析。     

小电流接地故障无功功率分析及选线新方法

对于谐振接地系统的单相接地故障,由于现场普遍存在电压互感器(PT)和电流互感器(CT)极性反接的现象,当仅仅利用故障的暂态无功功率方向进行选线时极易发生误选。分析了PT、CT极性反接对故障暂态和工频无功功率的影响,提出一种利用故障的工频无功功率对暂态无功功率进行修正再选线的新方法。即:修正后的暂态无功功率为负值的线路为故障线路,如果所有出线修正后的暂态无功功率都是正值则为母线接地。该方法可以忽略PT和CT的极性反接影响,扩大了选线适用范围。仿真和现场的数据证明了该方法的可行性。     

开关试验对电力系统的影响及其仿真

分析了开关试验站的工作原理和开关试验对电网的影响,建立了2013年华中电网机电暂态仿真模型和开关试验站电磁暂态仿真模型,利用电力系统全数字实时仿真装置（advanced digital power system simulator,ADPSS）进行机电-电磁混合仿真。由仿真结果可知,应禁止进行造成母线瞬时电压下降值大于15％母线额定电压的试验项目;开关网络试验项目不会造成邻近系统线路保护、母线保护、主变保护、电容器保护动作,但建议在保证灵敏度的前提下,适当提高母线差动保护和失灵保护的负序电压定值;各类开关试验项目均不会造成机组强励磁动作。     

电容式电压互感器的高频暂态特性仿真分析

传统概念认为电容式电压互感器(CVT)的高频传变性能差,不能满足暂态行波信号的传变要求.本文通过借鉴变压器的波过程理论,构建CVT的仿真模型,并对CVT的高频暂态特性进行仿真分析.结果表明CVT能够有效传变高频暂态信号的波头部分,其二次侧信号可用于行波定位.     

CVT暂态过电压响应研究

当电力系统中存在雷击或操作过程时,其高频暂态过电压会以静电感应和电磁耦合的方式从高压系统传递到低压系统,会对二次系统的测量装置、保护装置以及二次设备本身和运行造成严重的影响.本文通过对比电容式电压互感器（CVT）暂态过电压响应特性的试验研究和仿真分析,对高频过电压在CVT中的传递特性作了一定的探讨和分析,并对响应试验和仿真过程遇到的问题作出了归纳总结,为过电压在线监测等工作提供了参考.     

光伏发电系统非计划孤岛问题的研究

被动式反孤岛保护在现场应用广泛,但存在较大的动作死区,无法完全区分孤岛效应与暂态电压跌落,因此反孤岛保护无法与光伏的低电压穿越控制形成有效的配合。针对一起配电网孤岛案例,分析了孤岛产生的机理,对基于电压和频率检测的被动式反孤岛保护的适用性进行了评估。通过建立基于PSCAD的光伏孤岛仿真模型,分析了从故障发生到孤岛产生的过程中电压和频率的暂态特性,揭示了现场保护动作特性与孤岛效应的关系,给出了基于传统配电网的保护应对建议。