CT饱和对方向元件的影响及应对措施

发布时间：2021-04-26 10:07

　　方向元件作为重要的继电保护元件,在输电线路的方向纵联保护和距离保护中得到了广泛应用。故障情况下,方向元件能够保证区内故障可靠动作、区外故障保护可靠闭锁。然而在输电线路反方向出口故障且伴随电流互感器（Current Transformer,CT）严重饱和时,由于传统保护全周傅里叶算法的数据窗较长涵盖了饱和区的数据,造成在计算故障电流相量时得到错误的结果,导致方向元件误判,最终导致保护失去选择性。为保证在CT饱和时方向元件仍能正确、可靠动作,研究了应对CT饱和的措施,设计了一种基于CT饱和准确识别的方向元件改进方案。方向元件是通过比较保护安装处故障电压与故障电流的相位关系来判断故障方向,CT饱和会影响故障电流的相位计算结果,这将影响方向元件的最终判断结果。围绕CT饱和对方向元件的影响,首先研究了故障起始角、二次负载和剩磁等因素对CT饱和程度的影响。在PSCAD中研究故障起始角对CT饱和的影响时,设计了一种在PSCAD中实现故障起始角精确控制及自动遍历的新方法,大幅提高了仿真效率。然后,通过PSCAD仿真以及对大量仿真数据的总结和分析,得出了方向元件在CT饱和下误判方向的根本原因:由于全周傅... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 CT饱和研究现状
        1.2.2 CT饱和对方向元件的影响研究现状
    1.3 本文主要工作
第二章 CT饱和对方向元件的影响分析
    2.1 CT饱和特性分析
        2.1.1 故障起始角对CT饱和的影响分析
        2.1.2 二次负载对CT饱和的影响分析
        2.1.3 剩磁对CT饱和的影响分析
    2.2 常用方向元件工作原理
        2.2.1 零序方向元件工作原理
        2.2.2 负序方向元件工作原理
        2.2.3 正序故障分量方向元件工作原理
    2.3 CT饱和对方向元件影响的仿真分析
    2.4 本章小结
第三章 基于CT饱和准确识别的方向元件改进方案
    3.1 基于CT饱和准确识别的方向元件整体方案
        3.1.1 改进方案实现思路
        3.1.2 改进方案整体流程
    3.2 改进方案中的关键算法
        3.2.1 Hausdorff距离算法
        3.2.2 短窗快速算法
        3.2.3 序列A和序列B保持对应关系的实现过程
    3.3 仿真验证
        3.3.1 所提改进方案的有效性验证
        3.3.2 不同数据窗长H距离算法的CT饱和识别效果
        3.3.3 CT饱和线性传变时间对识别方法的影响
        3.3.4 基于短窗快速算法的零序方向元件验证
    3.4 本章小结
第四章 所提改进方案在保护装置中的实现及验证
    4.1 硬件平台
    4.2 软件设计
        4.2.1 故障启动模块
        4.2.2 Hausdorff距离计算模块
        4.2.3 短窗快速算法计算模块
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 下一步工作展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3161228