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.     

一种消除CVT暂态超越的新方法

高压线路保护中,当系统发生故障时,由于电压的降落,CVT将产生暂态效应,可能引起正方向距离保护的暂态超越.传统消除CVT暂态超越的方法是延时,这样就牺牲了保护的速动性.论文发现不同保护算法产生暂态超越的时刻是不同的,据此提出基于多种傅氏算法相配合来消除CVT暂态超越的新方法,EMTP仿真表明区外故障时,新方法可以在较短时内做出正确判断,可靠保证保护不误动;而区内故障时,新方法相较传统保护更为速动,从而全面提升了其性能.     

一种消除CVT暂态超越的新方法

高压线路保护中,当系统发生故障时,由于电压的降落,CVT将产生暂态效应,可能引起正方向距离保护的暂态超越。传统消除CVT暂态超越的方法是延时,这样就牺牲了保护的速动性。论文发现不同保护算法产生暂态超越的时刻是不同的,据此提出基于多种傅氏算法相配合来消除CVT暂态超越的新方法,EMTP仿真表明区外故障时,新方法可以在较短时内做出正确判断,可靠保证保护不误动;而区内故障时,新方法相较传统保护更为速动,从而全面提升了其性能。     

用ATP-EMTP研究1000kV CVT的暂态特性

为研究1000kV电容式电压互感器(CVT)的暂态特性,在分析其非线性元件的饱和特性后,利用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了1000kV CVT计算模型。对不同阻尼电阻值下的铁磁谐振进行仿真,得出了理想的阻尼电阻值,计算结果与实际采用阻尼电阻值相吻合;在不同合闸相角下分别对CVT铁磁谐振以及瞬变响应进行仿真计算,铁磁谐振过电压波形的仿真结果与试验结果基本一致,得出最严重情况下的谐振过电压倍数和二次瞬变响应电压值。研究结果不仅可以实现1000kV CVT设计阶段的暂态性能参数控制,同时解决了试验无法模拟现场实际条件的矛盾,为晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程中CVT暂态特性提供考核手段之一。     

基于改进CVT的暂态电压扰动监测技术研究

为解决现有电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)无法对电力系统暂态电压扰动信号精准监测问题,本文通过在原有CVT低压端串联大电容C₃,设计了一种基于CVT,适用于500 kV系统的暂态电压扰动监测装置。通过建立模型,对装置的低压及二次回路对频响影响进行仿真。借助实验平台对该装置性能进行了评估,结果表明装置暂态特性、线性度、频率响应性能、波形跟随特性均满足技术指标要求,目前该装置在现场工作良好。     

基于迭加原理的CVT暂态特性校正新方法

高压和超高压电力系统中广泛使用电容式电压互感器(CVT),但在电网短路时其暂态特性较差,变换误差很大.本文首次提出了一种基于迭加原理和CVT数字模型对其暂态特性进行校正的新方法,可在电网故障时为高压电网快速保护和测距装置提供准确的电压信号.文中给出的数字仿真结果,证明了本方法的有效性.     

考虑CVT暂态特性的直流系统换相过程分析

电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)的暂态特性导致其二次侧输出电压在系统故障时不能及时准确地反映一次侧输入电压的变化,从而影响高压直流输电系统的换相过程.本文从直流换相过程控制逆变侧触发角入手,分析了逆变侧交流母线电压暂态幅值偏差对换相失败预测控制环节及定关断角控制的影...     

合闸时CVT分压电容暂态过电压的仿真研究

电网合闸时在CVT分压电容上出现的暂态过电压会对CVT分压电容造成一定的损害。使用Matlab/Simulink建立CVT暂态仿真模型,仿真不同合闸相角情况下分压电容暂态过电压;同时研究线路等效电阻、电感值及CVT参数对分压电容上出现的暂态过电压的影响,得到了这些参数对暂态过电压的影响规律。仿真结果对CVT分压电容上暂态过电压的抑制研究、降低分压电容故障率以及CVT运行具有重要价值。     

基于二端口散射参数的CVT宽频暂态模型

电容式电压互感器(CVT)因为绝缘强度高、测量工频电压准确的优点,在电力系统中的运用十分广泛。由于雷电过电压、操作过电压等暂态信号时常在电力系统内发生,但CVT只能准确传递工频信号,而传递非工频信号将产生不同程度的失真。因此,首先利用黑盒模型基于CVT的端口参数进行宽频建模,再通过网络分析仪测量其散射参数并利用矢量匹配法和福斯特等值电路理论转化为π型等值电路;最后通过雷电冲击实验得到的CVT高压输入波形,利用贝杰龙法和支路电流矩阵法计算,成功得到与测量结果近似相同的二次侧输出波形,验证了模型的正确性。     

CVT暂态特性对工频变化量距离保护的影响

结合EMTDC仿真试验分析得知,CVT暂态过程可能引起工频变化量距离保护超越,且超越现象与短路电压角度和系统线路阻抗比(SIR)值密切相关.在此基础上提出防止超越的措施--故障后提高暂态动作门槛.其具体做法是在推导出实时计算SIR值的基础上,根据SIR值自适应地提高动作门槛.EMTDC仿真试验结合保护仿真程序验证了此方案的有效性.     

CVT暂态特性对工频变化量距离保护的影响

结合EMTDC仿真试验分析得知,CVT暂态过程可能引起工频变化量距离保护超越,且超越现象与短路电压角度和系统线路阻抗比(SIR)值密切相关。在此基础上提出防止超越的措施———故障后提高暂态动作门槛。其具体做法是在推导出实时计算SIR值的基础上,根据SIR值自适应地提高动作门槛。EMTDC仿真试验结合保护仿真程序验证了此方案的有效性。     

汽轮发电机组轴系暂态扭矩响应的简化分析

通过对轴系暂态扭矩分析采用的简化方法,是将暂态电磁矩模型直接加到轴系的机械模型中的分析,得出有关结论。证明了非同期合闸对轴系造成的最大扭矩并非发生在合闸角为120°时。     

改进的暂态稳定双向模块简化仿真算法

基于发电机双向模块简化技术,提出了一种改进的电力系统轨迹仿真新算法。新算法根据网络和发电机模块各自的特点,采用不同的LU分解方法,在保持牛顿法良好收敛性的基础上,提高了计算效率。同时．新算法具有模块清晰、易于扩展应用于新器件的优点。并对新算法进行了复杂度分析。在实际电力网络上的仿真结果表明,改进的仿真新算法可以极大地提高计算速度。通过与BPA商业软件的仿真结果比较．验证了改进算法的有效性和合理性。     

非接触式暂态电压测量的简化解耦方法

电光式电场传感器频率响应宽,利用其进行非接触式暂态电压测量,与系统没有直接的电气连接,易于安装、维护,但是存在三相电场的耦合问题。为此,提出了简化的解耦方法,该方法适用于500 kV及以上电压等级交流系统的非接触式测量:在500 kV及以上电压等级的变电站内,不同相导体的距离较大,非相邻相的耦合可以忽略不计,现场布置较为对称时,利用测到的三相稳态电场信号的相角、幅值信息即可进行简化的电场解耦。在±800kV祁连换流站交流侧用该方法测得的暂态电压波形和用耦合电容分压器测到的波形重合度高,验证了该方法的可行性。将该方法应用到藏中联网工程的调试中,测得了空载线路合闸暂态电压波形:测得首端站过电压波前时间约为1.5μs,最大过电压倍数为1.74;末端站过电压波前时间约为33μs,最大过电压倍数为1.32倍。     

转速的简化处理对暂态稳定仿真的影响

发电机模型是影响暂态稳定仿真的重要因素之一。应用扩展等面积准则(EEAC)，定量地研究了发电机定子电压方程和转矩方程中转速的简化处理对暂态稳定性的影响。结果表明，上述简化在采用次暂态发电机模型时可能导致较大偏差，提出了在暂态计算中处理转速因素的建议。     

基于500kV CVT内置低压电容C_3的暂态过电压在线监测

为保证电网安全、稳定和可靠运行,对系统暂态过电压进行监测研究,从而采取相关措施解决其危害是具有重要意义的。文中基于500 kV电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)对电网暂态过电压在线监测技术进行了系统研究。采取改造CVT即内置串联低压电容C3形成可靠的耦合分压装置、雷电和操作冲击试验及分析结果表明,其性能满足电网暂态监测要求。基于该分压装置研制了一套智能型暂态过电压监测系统,在实验室通过了相关性能测试,主要为开关动作的单分、单合、重合闸、分合分以及工频电压耦合操作冲击模拟试验电压波形记录。在上述基础上,结合华东电网"瓶窑500 kV变电站配串调整工程"进行了现场安装和立屏,就窑阳5438线启动调试进行了录波。最后对后期运行监测获取的电网暂态过电压典型波形进行了示例,进一步说明该在线监测技术及系统在现场长期应用的可行性和可靠性。