一种改进的微机保护装置研究

发布时间：2020-12-09 13:31

　　为了解决传统微机保护装置在电力系统断电恢复的瞬间无法快速有效地对已存在显性故障采取相应保护动作的问题,引入一种新型微机保护装置的研究。首先在硬件上利用蓄电池在电力系统断电时给整个微机保护装置供电,并且控制脉冲输出对跳闸电容进行充电,配合电容电压监测电路,时刻保证其电压值达到驱动断路器的临界电压。另外软件上设计了两种算法。一种适用于系统断电恢复时刻的"快速算法",以保证能快速地切除断电恢复瞬间的故障。另一种适用于系统正常工作时的"精确算法",以保证整个装置在正常运行时的可靠性。针对不同的情况,分别使用不同的算法,共同构成新型微机保护装置的保护算法。仿真实验表明:所设计的新型微机保护装置相比于传统的微机保护装置,能在更短的时间内切除电力系统断电恢复瞬间已存在的显性故障,并且不影响正常运行时保护动作的可靠性。 

【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020年20期 第155-161页 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

系统硬件结构图

电池充电电路主要包括：DC-DC升压芯片，供电电池，跳闸电容以及电容电压检测电路。当电力系统断电时，通过该电路将电池电压升压至24 V，给驱动跳闸电容充电，当检测到电容电压到达24 V后，会立即断开此升压电路，直到检测到电容电压低于20 V时，再次给驱动电容充电。改进电路模块如图2所示。该电路采用TI公司的TPS43060是低IQ电流模式同步升压控制器，支持4.5～38 V(绝对最大值为40 V)的宽输入电压范围和高达58 V的升压输出范围。同步整流功能可为高电流应用实现高效率，无损电感直流电阻(DCR)感测功能可进一步提升效率。该器件产生的功率损耗较低。VIN是电池输入口，ISNS口要接一个电感。VOUT这部分是给驱动电容充电的部分。升压电路模块如图3所示。

该电路采用TI公司的TPS43060是低IQ电流模式同步升压控制器，支持4.5～38 V(绝对最大值为40 V)的宽输入电压范围和高达58 V的升压输出范围。同步整流功能可为高电流应用实现高效率，无损电感直流电阻(DCR)感测功能可进一步提升效率。该器件产生的功率损耗较低。VIN是电池输入口，ISNS口要接一个电感。VOUT这部分是给驱动电容充电的部分。升压电路模块如图3所示。整个硬件电路改进的核心就是蓄电池的升压电路以及跳闸电容的充电电路，这部分改进设计保证了微机保护装置中的跳闸电容在电力系统断电时刻仍可以充电，避免装置在系统断电恢复时刻的电容充电时延，导致无法及时完成保护动作。

【参考文献】：
期刊论文
[1]电力系统继电保护故障分析与处理[J]. 刘畅.  通信电源技术. 2019(10)
[2]具有指数收敛速度的电力系统全分布式潮流算法[J]. 高长征,阎博,王佳蕊,常学飞,孙玥.  中国电力. 2019(10)
[3]直流配电网中的线路保护方案研究[J]. 李勇,梁爽,陈曦,柴小亮,孙辰军,朱惠君.  电力系统保护与控制. 2019(09)
[4]基于同步数据的电力系统不同保护方式下故障在线定位[J]. 刘勤,杨可,蒋航,熊俊,王新花,钟璐,徐岩.  电测与仪表. 2019(06)
[5]基于扩充样本的电力系统可靠性动态与实时研究[J]. 李格格,李存斌.  智慧电力. 2019(01)
[6]含功效系数法的电力系统多目标综合优化[J]. 刘隽楷,邹晓松,袁旭峰,熊炜,赵靓玮.  电测与仪表. 2018(24)
[7]一种降低衰减直流分量影响的全波傅氏改进算法[J]. 费殷胜男,杨向萍.  传感器与微系统. 2018(12)
[8]电力系统中的弹性、灵活性及广义柔性问题研究综述[J]. 王简,王承民,朱彬若.  智慧电力. 2018(11)
[9]采用FJPD互信息的电力系统暂态稳定性预测特征选择分析[J]. 刘俊,王旭,孙惠文,牛拴保,张振宇.  智慧电力. 2018(10)
[10]基于微扰法的低压有源配电网故障定位方法[J]. 张磐,张愉,丁一,李武兴,姜惠兰,陈娟.  中国电力. 2018(12)

硕士论文
[1]微机保护算法综合性能分析[D]. 罗洪广.西南交通大学 2006



本文编号：2906939