电流互感器传变的数字仿真

基于基本励磁曲线的静态模型,推导出描述电流互感器的电路方程,然后将该方程离散化进一步得到对电流互感器进行数字仿真的迭代表达式.根据迭代表达式,对电流互感器传变大电流、小电流、暂态电流、励磁涌流及二次侧为不同阻抗状态下的电磁过程进行了仿真.仿真结果表明,该数字仿真方法正确、简单、实用.     

一种采用纵向阻抗的变压器保护算法

针对变压器差动保护需要通过二次谐波等算法来识别励磁涌流的问题,在纵向阻抗保护原理的基础上提出一种基于故障序分量的变压器保护算法。利用故障序分量纵向阻抗在内部故障小于变压器漏阻抗,在外部故障、空载合闸大于变压器漏阻抗的特点,算法能够可靠识别故障区域。在变压器空载合闸时依据输电系统中稳定的阻抗关系,可以有效抵御励磁涌流的影响,使得保护算法在空载合闸时可靠不动作。同时考虑区外故障电流互感器可能发生的各种饱和情况,算法能够正确识别故障区域,具有较强的抗干扰能力。通过在PSCAD中进行仿真试验,结果表明算法不受电流互感器饱和、励磁涌流的影响,具备较强的可靠性和抗干扰能力,拥有良好的工程应用前景。     

基于阻抗控制的电流互感器取能控制策略研究

针对电流互感器取能电源在输电线路小电流时存在供能死区、大电流时CT铁芯深度饱和导致异常运行状态的问题,提出一种阻抗控制式电流互感器取能控制方法。首先,建立取能CT等效电路模型,运用负载阻抗分析方法,对取能系统励磁特性问题展开研究;其次,给出阻抗控制式取能电路拓扑结构,并考虑不同原边电流工况的影响,对取能电流互感器提出阻抗调节控制策略;最后,搭建电流互感器取能综合实验平台进行实验验证,实验结果表明,容性阻抗运行特性的调节,显著提升了小电流工况下的系统取电功率,而在大电流工况下,感性阻抗运行特性使得铁芯的饱和状态得到抑制,可向负载提供稳定的电压和功率。     

容性设备绝缘带电检测技术在变电站的应用分析

应用容性设备绝缘带电检测技术对内蒙古超高压供电局500 k V永圣域变电站的2组220 k V电流互感器进行检测,通过安装在被测电流互感器上的在线监测系统实时测量电压、电流信号和运行电压下电容量、相对介质损耗值,判断设备的绝缘状态。试验结果证明,容性设备绝缘带电检测技术可以判断容性设备的绝缘状态,为容性设备绝缘带电检测技术的进一步推广奠定了基础。     

电流互感器的误差分析与工程计算

电流互感器的正确传变,是继电保护装置正确工作的前提,工程实际中经常需要对电流互感器误差作定量的评估或确切的计算。通过对电流互感器稳态误差特性做物理与数学上的分析,可知电流互感器稳态误差主要来自其励磁阻抗的非线性。建立了以非线性方程组描述的电流互感器误差数学模型,在此基础上对电流互感器误差计算、伏安特性曲线绘制、10%误差特性曲线的绘制以及在给定的短路电流下允许最大负荷阻抗的计算等作了原理与方法上的研究与探讨。上述工作可以通过计算机完成,文中结合工程应用介绍了使用Matlab软件的电流互感器误差特性计算机解法。     

基于高温超导的高精度电压互感器研究

电压互感器的励磁误差由励磁电流在电压互感器绕组上的压降产生,是电压互感器误差的主要来源。双级励磁技术可以有效降低电压互感器的励磁电流,但绕组阻抗始终无法消除,励磁误差仍然存在。本文将77K高温超导技术应用于电压互感器,绕组和互感器铁心均工作在高温超导环境,达到超导态时绕组的阻抗为零,励磁电流经过绕组引起的压降也为零,可以从根本上消除励磁误差。分析了高温超导下的铜损和铁心磁性能,重点针对铁心的磁滞和涡流损耗进行了理论分析并提出抑制措施,设计了一台变比为1kV/10V的电压互感器的铁心和绕组结构,研制了高温超导电压互感器样机,设计了低温杜瓦容器及其外部冷屏设计,减小热量损失温度场,开展温度场仿真分析温度分布梯度。最后开展了误差校准,校准结果表明,该样机在20%~120%额定电压范围内,比值误差优于4×10-6,相位误差优于5μrad,比常温电压互感器的误差减小一个数量级。77K高温超导电压互感器对于提升电压互感器的精度具有重要意义,同时也可为更高电压等级的超导互感器研制提供理论支撑。     

几种电流互感器带电测试的方法

收集了几种电流互感器带电在线测试技术;并对各种测试技术原理作了简要的叙述。同时,结合实践应用,对这些技术进行了评价、分析。通过对电流互感器带电测试技术的总结,为后续研究提供参考。     

计量电流互感器二次回路在线监测技术研究

计量电流互感器二次回路异常状态不仅会给电网企业造成经济损失,而且还会酿成安全事故。为实现对二次回路状态的准确在线监测,通过理论研究不同状态下的回路等效电路,提出了一种基于10 kHz阻抗特征的二次回路状态监测方法,采用了基于微型互感器耦合和矢量电压电流法的回路10 kHz阻抗测量技术,研制了电流互感器回路状态监测装置。实验结果表明:研制的装置可在电流互感器变比为30/5~2000/5、环境温度为-40℃~60℃、二次电流为0%~120%I_(2n)的全工况下准确识别二次回路的正常连接、二次端子短接、二次开路和一次旁路状态。     

宽量程电流互感器控制方法研究

当一次工作电流大范围变化时，电流互感器的测量误差将会发生较大的变化。为解决这个问题，在理论分析方面，通过对双级零磁通电流互感器磁动势补偿外加励磁回路特性的分析，建立完全可控的双级零磁通电流互感器状态反馈控制模型，考虑到电流互感器的励磁电流的非线性和不可直接提取特性，采用物理相似的方法，获得电流互感器励磁电流的相似电流，并通过自适应方法进行补偿，可以得到高准确度宽量程电流互感器：在实际测试过程中，一次电流从额定值的5％变化到120％，该电流互感器的测量误差不超过一次电流额定值100％时准确度为0．1级的测量标准。     

双级零磁通电流互感器状态反馈控制研究

利用现代控制理论方法,通过对双级零磁通电流互感器磁动势补偿外加励磁回路特性的分析,建立完全可控的双级零磁通电流互感器状态反馈控制模型,为实现双级零磁通电流互感器的补偿控制及其动态特性分析提供了理论基础。     

单相电源法测量单回不对称线路阻抗参数的误差分析与改善措施

随着高压输电线路数量的日益增多,因此大多数线路都采用不换位的架设方式,该文对单回不换位线路三相阻抗参数测量时所采用的单相电源测量方法产生误差的原因进行了分析,由于测量电路考虑了大地电阻对阻抗参数的影响,因此提出了一种新的测量大地电阻的方法。在进行单回不换位线路三相阻抗参数的计算时,电流矩阵的求逆运算给三相阻抗参数的计算带来了很大的误差,并且推导出了误差项的表达式,为了减小误差,文中提出了采用双端测量方法测量出三相线路首、末端的电压和电流,最后以一条500 k V的单回不换位线路为例,利用首、末端得到的三相电压、电流量在进行单回不换位线路三相阻抗参数的计算时可以减小误差,验证了文中方法的可行性。     

变结构模型发电厂主系统短路电流计算方法

提出将断路器作为一条阻抗为零的支路模拟,应用线性网络特性、定理及变结构与变参数方法．导出了相当于在断路器两侧分别发生短路故障时,计算通过断路器短路电流的通用模型和算法。用该计算模型对某电厂进行短路电流计算,计算表明其结果的正确性。该方法适用于电气设备选择和继电保护整定计算,同时,还能考虑各种运行方式的改变对短路电流的影响。     

广东电网超高压短路限流器优化配置方案

新型短路限流装置在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。文中研究了新型短路限流装置的优化配置问题,使用自阻抗灵敏度加权和作为衡量限流效果的指标,应用支路追加法修正计算参数以减少优化过程的计算量,通过合理的粒子群优化(PSO)建模、设置相应的适应函数引导粒子群实现全局寻优,形成了一种快速的超高压电网配置限流器的全局优化算法。应用该算法对广东电网2015规划年的3种运行方式进行了计算分析,得出相应的超高压电网短路限流器的优化配置方案。     

变结构电力系统短路故障的一种新算法

本文综合应用修正网络节点电流源与短路点列阻抗元技术，提出了一种计算变结构电力系统短路故障的新方法，比惯用的单一修正节点阻抗（或导纳）矩阵法或单一修正节点电流源法，显著地减少了计算量，具有数模精确，算法统一、简捷、易于掌握等特点，特别适用于大型变结构电力系统继电保护整定计算及其工况分析。     

消除相间电容电流影响的故障分量综合阻抗计算方法

分析了区内、区外故障时,线路相间电容对故障分量综合阻抗的影响,并提出了消除相间电容电流影响的故障分量综合阻抗计算方法。在各相的故障分量差动电流中减去该相流向其他两相线路的电容电流,计算结果仅取决于线路对地电容。使用EMTP数据对该方法进行了仿真,结果表明,采用新方法后,计算结果更稳定,整定时仅需考虑线路对地电容,整定原则更加明确,定值裕度大。     

多绕组变压器复合短路阻抗的求解方法

给出了复合短路阻抗的定义 ;提出了求解单相多绕组变压器复合短路阻抗的方法 :用常规的方法准确计算变压器所有两绕组间的短路阻抗 ;用论文中推导的公式计算变压器的导纳矩阵 ;利用各种短路工况所决定的端口条件 ,求解由上述导纳矩阵决定的多绕组变压器电压与电流关系线性方程组 ,获得变压器各绕组的电压、电流 ;利用这些已知的电压、电流 ,最后求得短路工况所决定的变压器复合短路阻抗。以我国最近研制成的 30 5km/h的高速电力机车主变压器为例 ,给出了各种复合短路阻抗的计算值和试验值。结果表明论文所提出的方法是正确的 ,有实用价值     

混压同塔线路跨电压不接地短路时低压系统过电压计算

提出适用于弱电强磁系统发生多回线跨电压不接地故障时的短路电流计算方法,在此基础上计算了跨电压不接地故障时短路点对地电压,分析了该电压与两系统电源电动势相角差和系统阻抗比之间的关系,得到了阻抗比不同时短路点对地电压的最大值,并与正常运行时的对地电压作对比,以评估低电压系统内过电压大小。在PSCAD软件中建模验证了短路电流计算方法和过电压计算的准确性。     

一种基于三端直流输电系统的架空线路谐波电流计算方法

针对三端直流输电系统可能出现的架空输电线路谐波电流放大问题,对不同运行方式下的双极线路谐波电流开展研究。基于波阻抗理论,将对称运行的直流线路简化为对称分量回路,并求取单位长度参数;分析了均一线路谐波电流的计算方法;在此基础上结合波的折反射原理,提出了一种计算混合线路谐波电流的方法。通过在PSCAD/EMTDC平台上搭建相应的直流线路模型进行仿真,并与理论计算结果对比,表明该计算方法在求取三端直流输电系统不同运行方式下的线路谐波电流方面具有较高的准确性。     

适用于混合仿真的戴维南等值阻抗改进求取算法

由于基于机电暂态数据获得的机电侧系统戴维南等值阻抗参数难以体现接口发生故障后机电侧系统的电磁暂态特性,文中提出了一种基于电磁暂态短路仿真的机电-电磁暂态混合仿真机电侧戴维南等值阻抗改进求取算法。该算法是基于一种不受各次谐波影响的系统时间常数求取方法,通过全电磁暂态模型的接口位置设置2次不同接地电阻的三相短路故障,联立时间常数方程计算得到机电侧系统的等值阻抗信息。与传统的基于机电暂态模型通过单位电流注入法计算出的等值阻抗相比,文中方法计算出的等值阻抗能够更准确地体现接口发生接地故障后机电侧系统的电磁暂态特性,从而提升了机电-电磁暂态混合仿真故障期间和故障后的仿真精度。     

HVDC换流器的阻抗频率特性

高压直流(HVDC)换流器阻抗频率特性的确定对避免系统发生谐振具有重要意义.文中提出了基于开关函数理论的HVDC换流器直流等值阻抗和交流等值阻抗计算方法.该方法计及了换流器换相过程的影响,计算换流器的直流等值阻抗时考虑了交流系统的影响,计算换流器交流等值阻抗时考虑了直流系统乃至对侧交流系统的影响.CIGRE first benchmark模型被用于验证该方法.PSCAD/EMTDC仿真和该方法计算得到的阻抗频率特性相吻合.仿真结果证明,直流系统对交流系统的谐振频率有着不可忽略的影响,这种谐振有可能导致直流输电系统的不稳定运行,而该方法可以准确、方便地计算出谐振频率.