基于序故障分量的Sen变压器纵联保护研究

Sen变压器（Sen transformer, ST）是一种功能强大的电磁式统一潮流控制器。目前对于ST的研究多集中于其拓扑结构变种和模型建立等方面,而对ST的保护系统研究较少。作为一种电磁式潮流控制装置,ST存在传统变压器的励磁涌流、CT饱和等问题。另外,ST特有的补偿电压以及串联绕组饱和现象对其保护的可靠性有着更高的要求。为此,通过分析ST区内外故障时虚拟阻抗的特征差异,提出一种基于故障分量虚拟阻抗的ST保护方法。该方法基于ST两端序电压与序电流故障分量之比构造了虚拟阻抗作为动作量,利用故障前电气量构建了自适应制动阈值,并针对ST的空充过程进行了分析和修正。PSCAD/EMTDC和MATLAB仿真实验结果表明了该方法能够可靠快速地识别各类ST区内外故障,且不受励磁涌流、补偿绕组饱和以及CT饱和的影响。     

基于电力电子辅助式有载分接开关的Sen变压器开关暂态建模与分析

提出了基于电力电子辅助式有载分接开关（OLTC）的Sen变压器（ST）的开关暂态模型,并对切换过程进行了分析,包括基本的开关逻辑、重叠角和分接头短路的影响以及不同功率因数下最佳切换角的选择方法。基于T形等效电路和拉普拉斯变换建立了基于电力电子辅助式OLTC的ST的开关暂态模型。根据电力电子辅助式OLTC的拓扑结构,建立了基本的开关逻辑。分析了重叠角和分接头短路对切换过程的影响。通过对不同功率因数下切换过程的分析给出了最佳切换角的选择方法。借助MATLAB和PSCAD/EMTDC分别进行解析计算和时域仿真,验证了所提开关暂态模型、开关逻辑和最佳切换角选择方法的有效性,并表明可以在一个周期内完成切换。此外,通过切换角可以控制重叠角和短路电流峰值的大小。