面向智能变电站现场试验的功率放大器的研制

发布时间：2017-07-04 06:18

  本文关键词：面向智能变电站现场试验的功率放大器的研制

  更多相关文章： 智能变电站 电子式电流互感器 罗氏线圈 附加动态分量 功率放大器 线路差动保护

【摘要】：电子式互感器在智能变电站中具有重要作用,其能采集电网一次电信号,并将它转化为特定协议的数字光纤信号以供二次智能设备使用。在电子式互感器大类中有一种罗氏线圈型电子式电流互感器,其由罗氏线圈、采集卡和合并单元组成。在智能变电站实际投运过程中,发现罗氏线圈型电子式电流互感器在某种条件下会产生附加动态分量,而此附加动态分量极可能导致线路差动保护误动作。针对罗氏线圈型电子式电流互感器所存在的问题,一种面向研究电子式电流互感器动态特性的智能变电站现场试验方法应运而生。在此智能变电站现场试验中起关键作用的功率放大器作为本课题研究对象,由于其在试验方法中能扮演罗氏线圈的角色,所以它性能的好坏直接影响试验方法的有效性和精确性。为满足此种基于研究电子式互感器动态特性的智能变电站现场试验的特殊需求,本文运用串联相加、达林顿、渥尔曼、Cob自抵消、限流保护、零漂自调节等关键技术研制了四种特定的大电压功率放大器,分别是±30V双运放串联型放大器、±30V电流反馈型放大器、±30V电压反馈型放大器和±100V电压反馈型放大器。并利用研制的功率放大器搭建此智能变电站现场试验平台,完成了相应的动态试验和保护试验,验证了罗氏线圈型电子式电流互感器在特定条件下会产生附加动态分量,且此附加动态分量会影响线路差动保护动作行为。
【关键词】：智能变电站 电子式电流互感器 罗氏线圈 附加动态分量 功率放大器 线路差动保护
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM63;TM76;TN722.75
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 功率放大器的研究背景与意义10-11
• 1.2 功率放大器的发展历程及应用现状11
• 1.3 现有功率放大器的性能缺陷11-12
• 1.4 本文的主要贡献与创新12
• 1.5 本论文的结构安排12-13
• 第二章 面向智能变电站现场试验的功率放大器的关键技术13-29
• 2.1 串联相加结构13-14
• 2.2 达林顿结构14-17
• 2.2.1 基础结构14-15
• 2.2.2 达林顿式推挽结构15-16
• 2.2.3 达林顿式输出级并联结构16-17
• 2.3 渥尔曼电路17-19
• 2.3.1 基础结构18
• 2.3.2 渥尔曼自举电路18-19
• 2.3.3 折叠式渥尔曼电路19
• 2.4 共基级输出电容自抵消电路19-21
• 2.4.1 基础结构20
• 2.4.2 带共基极输出电容自抵消的达林顿推挽电路20-21
• 2.5 限流保护电路21-23
• 2.5.1 推挽输出限流保护结构21-22
• 2.5.2 改进后的限流保护结构22-23
• 2.6 输出零漂自调节技术23-27
• 2.6.1 自调零基本构架24
• 2.6.2 自调零基本原理24-25
• 2.6.3 自调零控制逻辑25-26
• 2.6.4 自调零修正效果26-27
• 2.7 本章小结27-29
• 第三章 面向智能变电站现场试验的功率放大器的设计与实现29-66
• 3.1 ±30V双运放串联型放大器29-35
• 3.1.1 电路原理及仿真29-32
• 3.1.2 PCB制板与测试32-35
• 3.2 ±30V电流反馈放大器35-39
• 3.2.1 电路原理及仿真35-38
• 3.2.2 PCB制板与测试38-39
• 3.3 ±30V电压反馈放大器39-55
• 3.3.1 分立元件建模39-43
• 3.3.2 输入级设计43-44
• 3.3.3 中间放大级设计44-45
• 3.3.4 输出级设计45-46
• 3.3.5 整体电路仿真46-50
• 3.3.6 PCB制板与测试50-55
• 3.4 ±100V电压反馈放大器55-64
• 3.4.1 电路原理及仿真55-59
• 3.4.2 PCB制板与测试59-64
• 3.5 本章小结64-66
• 第四章 功率放大器在智能变电站现场试验中的具体应用66-78
• 4.1 负载特性66-67
• 4.1.1 限幅特性66
• 4.1.2 电容特性66-67
• 4.1.3 直流敏感特性67
• 4.2 智能变电站现场试验平台67-71
• 4.2.1 智能变电站现场试验平台结构67-69
• 4.2.2 电子式电流互感器69
• 4.2.3 电子式互感器动态特性测试仪69-70
• 4.2.4 联调试验平台70-71
• 4.3 动态试验71-74
• 4.3.1 动态特性试验平台71-72
• 4.3.2 EMT仿真数据72
• 4.3.3 功放输出结果72-73
• 4.3.4 动态试验结果73-74
• 4.4 保护试验74-77
• 4.4.1 保护试验平台74-75
• 4.4.2 保护试验结果75-77
• 4.5 本章小结77-78
• 第五章 全文总结与展望78-80
• 5.1 全文总结78-79
• 5.2 后续工作展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-84
• 攻读硕士学位期间取得的成果84-85

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本文编号：516693