电子式互感器稳定性对继电保护影响研究

发布时间：2019-08-05 07:45

【摘要】：电子式互感器是智能变电站中用于信号收集的重要装置。影响电子式互感器稳定性的重要因素包括:电子式互感器自身传变误差、重采样误差和异常数据。本文分析了电子式互感器自身传变误差、重采样误差和异常数据对继电保护的影响机制。建立了PSCAD模型(包括空载合闸模型、线路差动保护模型和距离保护模型),给出了提高电子式互感器稳定性的方案,仿真实验验证了理论分析的正确性。本文的主要工作包括以下三个方面:首先,用Simulink建立了罗氏线圈互感器的模型,分析了电子式互感器自身传变误差的特性。本文将PSCAD仿真出来的数据经过罗氏线圈互感器模型得到二次侧的数据,分别利用互感器一次侧和二次侧的数据做距离保护和母线差动保护。最终得出结论:电子式互感器的传变误差可能会使得母线差动保护误动,但不会影响距离保护的正常工作。其次,在数字重采样部分对线性插值过程进行了详细的分析,引入了“插值辅助信号”的概念分析线性插值过程的误差,并给出了改进线性差值法的建议。本文对线性差值过程进行了详细的分析,得出了利用线性插值法实现数据同步过程中,插值后的信号幅值与插值点的位置有关的结论。当插值之前的信号位置完全等同于插值之后离散信号点的位置时,幅值最大;但是在两个连续的数据点的中间进行插值时,所得到的幅值最小;当选择在其他的地方进行插值时,获得的信号幅值是在最大值与最小值之间。另外PSCAD仿真结果表明数字重采样对于本实验的距离保护模型和母线差动保护模型没有影响。最后,分析了异常数据对继电保护的影响,给出了消除异常数据的方法。本文利用控制变量法研究了异常数据发生的位置,异常数据的偏移程度,异常数据的持续时间等特点对继电保护的影响。最后得出正弦波峰值点处发生数据异常更容易使得距离保护误动,过零点处发生数据异常更容易使得差动保护误动,异常数据的偏移程度越大越容易使得保护误动,异常数据持续时间越长越容易使得保护误动。最后提出了消除异常数据的方法,并且与现有的一些消除异常数据的方法进行了对比,突出了本文提出的异常数据消除方法的优势。
【图文】：

电子式互感器稳定性对继电保护影响研究

的距离保护一段阻抗圆与距离保护二段阻抗圆进行比较，距离保护一段和距离保护的整定方法与下文 3.5.1 节中提到的距离保护整定方法相同，此处先不做介绍。观次侧测量阻抗点和二次侧测量阻抗点的轨迹是否相同，，并且是否会进入保护圆动作内，从而判断本文所建立的模型是否会因为电子式互感器自身的传变误差使得距离在空载合闸的情况下误动。最后得出的仿真结果如下图 2.9 所示：

电子式互感器稳定性对继电保护影响研究

采样率转换实例如图 3.3 所示，电子式互感器以 10kH样并传递给合并单元，合并单元对其重采样后以 4kHz和测量装置，后者则分别将信号的数据速率转换为 1.上参数只是一个实例，实际现场应用的设备内部数据速各不相同。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM45;TM77

【参考文献】