一种电流互感器仿真分析平台构建方法

电流互感器暂态饱和特性及其对差动保护的影响研究是工程现场亟待解决的难题。介绍了一种电流互感器暂态饱和特性仿真分析平台。该平台可根据实际分析需要,灵活组态构建一次系统运行场景,模拟不同形式的电力系统复杂暂态过程。通过选配所开发的不同类型电流互感器(P级、PR级和TPY)的数字仿真模型,能够准确地模拟电流互感器的暂态饱和过程,实现电流互感器暂态特性及差动保护动作性能的分析评估。动模试验与现场应用实例验证了该平台的有效性与准确性。     

多种电流互感器暂态饱和特性及其复杂工况下动模试验研究

电流互感器暂态饱和易引发差动保护误动。现场大量投用的P级、PR级和TPY级电流互感器因结构和材料等差异表现出不同的暂态特性。针对这3种类型,选用工业实用电流互感器,通过实验测试和数学拟合的方法获取相关参数,得到铁芯磁通解析表达式,与实测饱和磁通对比判断饱和状态,获取进入饱和的时间。针对这3种实用电流互感器进行动模试验,考虑了系统单次短路、重合闸于永久故障、转换型故障以及励磁涌流等复杂暂态工况,分析了各自暂态饱和特性和特点。在理论分析和动模试验的基础上,简要讨论了电流互感器暂态饱和的应对方法及互感器选型问题。     

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。     

电子式电流互感器传变特性测试与分析

目前,由于缺乏有效而实用的综合测试平台,开展不同原理电子式电流互感器(ECT)在实际工况下的计量准确度和保护传变特性试验还很少。文中分析了影响ECT准确度和传变特性的关键因素和环节,研制出能够模拟不同运行负荷、环境条件、功率因数、通信异常、一次侧故障等工况下电子式互感器性能测试研究平台,开展了ECT稳态准确度测试、ECT谐波特性与频率混叠测试以及故障下的ECT暂态特性测试。对不同厂家不同原理的ECT测试,发现在稳态误差方面低功率电流互感器测量准确度以及稳定性优于全光纤电流互感器。谐波特性方面随着频率增加,低功率电流互感器的比值误差相对稳定,而罗氏线圈会增大,相位误差两者总体呈现增大趋势;各厂家ECT均存在不同程度频率混叠;全光纤电流互感器能够可靠地传变故障引起的暂态量,而低功率电流互感器在含有直流分量下易饱和,罗氏线圈电流互感器受积分环节影响很大,容易出现超差。     

电流互感器二次回路中性线断线的动模试验研究

为了分析电流互感器二次回路中性线断线对故障后二次电流及保护动作行为的影响,进行电流互感器二次回路中性线断线的动模试验研究.首先分析三相电流互感器二次回路中性线断线后的等效电路及电流回路,然后在MATLAB/Simulink上建立三相电流互感器模型,通过以MATLAB/Simulink作为仿真模型开发手段的新型实时数字仿...     

特高压直流电子式互感器阶跃特性智能化测试技术研究

通过对直流电流互感器阶跃特性测试技术和暂态特性建模的分析研究,提出了特高压直流电子式互感器阶跃特性智能化测试方案及现场测试解决方案,对改变目前直流输电工程中互感器选型、检测、运维的无序状态具有十分重要的意义,将为直流控制保护及监视系统的可靠运行提供技术保障,提高了直流输电工程的安全可靠运行水平.     

光学电流互感器的稳定性研究及改善

针对目前光学电流互感器缺乏长期运行稳定性的问题,通过理论分析,总结出影响运行稳定性的主要因素在于环境温度变化导致磁光材料中线性双折射发生波动。在此基础上对现有传感头结构进行研究及改进,利用ANSOFT、ANSYS等软件搭建了能够模拟传感头在各种结构及工况条件下运作的仿真平台,并对改进后传感头进行了运行模拟。结果表明:改进式光学电流互感器传感头结构不仅能够有效提高其长期运行稳定性,且完全满足我国电力行业对于0.2级电流互感器误差的标准JJG 313—2010《测量用电流互感器检定规程》及JJG 314—2010《测量用电压互感器检定规程》的规定。     

暂态级电流互感器的测试与评价

随着我国智能电网的快速发展,对电能计量设备的运行质量要求越来越高。因此,如何提升电能计量的准确性、降低测量误差就成为今后电能级联工作的重点。目前,影响电流互感器检测准确度的原因主要是外部磁感应的强度,磁感应强度增加,误差随之增大,严重影响电能计量的结果。鉴于此,主要针对暂态级电流互感器的测试与评价,首先对电磁式电流互感器的工作原理及误差产生的原因进行了简要分析,然后以TPY级电流互感器为例,通过HYVA-405对电流互感器进行了检测与试验,使其在无须任何辅助设备的情况下可以完成互感器的完整励磁特性试验,为电能计量的研究提供了理论依据。     

继电保护用P级电流互感器性能评估方法

通过对继电保护用P级电流互感器的性能测试,分析电流互感器的抗饱和性能、复合误差、二次负载平衡、剩磁对继电保护的影响,常规评估方法为：根据电流互感器的性能测试分析结果,对其抗饱和能力、复合误差进行测试评估。由于常规评估方法未考虑到电流互感器二次负载平衡对差动保护的影响．因此提出利用性能测试数据判断电流互感器二次负载是否平衡的新方法．对二次负载不平衡可能造成的差动保护误动问题,根据评估结果提出改进建议．若差动保护制动原理不能避免保护误动,则需适当更改保护定值或进行二次回路改进．结合测试实例对评估方法进行了详细介绍。     

测定TPY级电流互感器暂态误差的新方法

<正> 随着电力系统对保护用电流互感器暂态特性要求的不断提高,电流互感器暂态误差测试已被许多电力系统用户及电流互感器生产厂家所重视.为了促进TPY级保护用电流互感器的发展和不断完善,对TPY级保护用电流互感器的暂态误差测试进行了研究和探讨,并提出了一套新方法.利用它先后为多家互感器生产厂家的多种型号的TPY级电流互感器进行了暂态误差测试,试验十分成功.     

基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态特性及其测试技术研究

介绍了阻容分压电子式电压互感器的原理架构,分析了阻容分压电子式互感器经微分积分后的暂态传变特性。从继电保护应用的角度关注了电子式电压互感器的暂态传变特性对快速距离保护的影响。提出了一种基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态测试技术方案。采用数字仿真输出小电压信号再利用功率放大器将其放大,再搭建电子式电压互感器阻容分压的物理仿真平台,建立完整的测试系统。利用突变量检测确定初始时刻,同步采集模拟量原始电压信号与试品数字信号,进行暂态过程电子式电压互感器的暂态误差计算。通过开发的测试系统在实验室的应用,以验证测试技术方案的可行性。     

电流互感器暂态特性对涌流传变的影响

在涌流期间,现场发生了多起变压器和相邻输电线路等电力元件差动保护误动的事故,严重威胁电网的安全稳定运行。原有误动分析中只考虑了变压器涌流暂态过程,少有考虑其与电流互感器等非线性铁磁元件电磁暂态交互作用过程。首先分析了变压器涌流波形特征量变化规律,并利用构建的工业保护用CT(P/PR)的Lucas仿真模型,仿真研究了CT暂态传变特性对涌流二次谐波比和间断角的影响规律。研究表明,涌流的二次谐波比与波形间断角取决于变压器铁心饱和角,饱和角越大,二次谐波比越小,而波形间断角越大,反之相反。经CT传变后涌流的二次谐波比变大,和应涌流波形间断角变小。励磁涌流波形间断角变化情况取决于负载电阻大小,可能变大,也可能变小。研究结论可为改进多非线性铁磁元件交互作用下变压器差动保护提供指导。     

电流互感器饱和对风电场送出线纵差保护的影响及对策

目前风电等新能源应用越来越广泛,而风电场送出线路电流互感器的配置依旧采用常规的方法进行选型计算。当风电场送出线发生故障时,由于风电场呈现出弱电源特性,且输出故障电流含有大量的非周期分量使电流互感器易发生饱和现象,从而导致送出线路纵差保护误动。利用PSCAD和Matlab软件,针对风电场送出线路电流互感器的不同饱和情况分别进行了仿真分析。为了提高纵差保护的可靠性,给出在保护中采用改进递推两点乘积算法的措施。仿真结果表明,改进递推两点乘积算法能有效避免电流互感器饱和所带来的区外故障保护误动作的问题,且计算、动作时间更快,从而提高了送出线路纵差保护的可靠性和快速性。     

恢复性涌流对变压器差动保护的影响

随着电力系统规模和容量的不断扩大,对变压器差动保护性能的要求越来越高。在建立变压器暂态数学模型的基础上,分析了变压器区外故障切除后的电磁暂态全过程,详细阐述了变压器恢复性涌流的产生机理,找出了影响恢复性涌流的主要因素。仿真结果表明,恢复性涌流中的二次谐波本身不造成差动保护的误动作,电流互感器的暂态传变误差所形成的差流才是差动保护误动的原因。因此,现场中要特别注意TA的选型。     

交直流混杂环境下三相变压器绕组振动研究

针对三相变压器在交直流混杂环境下的直流扰动问题,研究其绕组振动特性。建立Y/D变压器直流入侵状态方程,通过电磁耦合迭代辨识绕组电流,利用振动谐响应模型分析绕组振动。仿真计算变压器在不同运行方式下的直流偏磁电磁特性,研究不同直流扰动时绕组电流的变化及其振动特性,同时将不同条件下的绕组振动情况进行对比并总结规律。搭建三相变压器动模实验平台,开展380V变压器空载和负载直流扰动实验,获取绕组电流与振动信息。利用实验数据验证仿真结果的正确性。     

基于可编程电源的数模动模混合仿真系统研究

为满足现代电力系统实时仿真的发展需求,提出一种基于可编程电源的数模动模混合仿真系统。利用动模实验室搭建动模仿真系统,并在RTDS中搭建39节点系统作为数字仿真系统模型,结合以理想变压器模型算法作为功率接口算法的接口系统,形成一个800 V/345 kV的动模数模混合实时仿真系统实验平台。在研究混合仿真接口两端系统延时对系统稳定性和准确性影响基础上,提出用二阶相位超前环节对下发通道和上传通道的接口延时进行相位补偿,以提高系统稳定性和准确性。通过对所搭建的数模动模混合仿真系统的实验,并与纯数字仿真进行对比分析,进一步验证了混合仿真系统的有效性。     

三轴仿真转台动态性能对仿真试验影响分析

在雷达对抗装备的技战性能检测仿真中,三轴仿真转台主要用来模拟飞行器在空中的运动姿态其动态性能直接影响仿真试验的测试精度和测试结果可信度.在介绍三轴仿真转台基本结构原理的基础上,分析了转台的动态性能指标,建立了转台传递函数模型.最后利用一个导弹攻击目标实例,分析了三轴仿真转台动态精度对反辐射导弹仿真试验精度的影响.