基于磁饱和开关型故障限流器的限流系统设计及实验研究

发布时间：2021-02-10 22:45

　　近年来,电力系统的规模和结构一直在稳定高速地发展;与此同时,电网的短路电流水平也在持续增长,严重威胁着系统运行过程的稳定性和可靠性。故障限流器作为一种可以有效限制电网短路电流的装置,具有响应速度快、与重合闸配合容易的优点,成为了当前电力系统研究的热点方向。本文在磁饱和开关型故障限流器已有的研究基础上,进一步的深入研究了其关键技术,主要内容如下:本文对磁饱和开关型故障限流器的原理进行了详细的阐述,在此基础上提出了一种磁饱和开关型故障限流器的拓扑模型,并在JMAG中建立了对应的电磁仿真模型,对设计的限流器模型进行了电磁暂态仿真,结果达到了短路电流限制的设定目标,为限流器样机的研制提供了理论基础。磁饱和开关型故障限流器的控制回路依赖于监控系统对短路电流的判断,因此使用快速和可靠的短路故障检测算法是提高限流器性能的关键环节。本文详细介绍了传统的基于工频信号的故障检测算法和基于行波信号的小波变换检测算法,并对这几种算法的原理和优缺点进行了分析。在此基础上提出了一种基于立方体判据的复合故障检测算法,并在Matlab上对算法进行了仿真实验,达到了预期的效果。在仿真的基础上,本文以DSP28335为硬... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景以及意义
    1.2 故障限流器的研究现状
        1.2.1 固态故障限流器的研究现状
        1.2.2 超导故障限流器的研究现状
        1.2.3 正温度系数电阻型故障限流器
    1.3 研究内容与论文组织
第二章 磁饱和开关型故障限流器的理论和仿真分析
    2.1 磁饱和开关型故障限流器工作原理数学分析
    2.2 磁饱和开关型故障限流器直流励磁拓扑设计
    2.3 基于JMAG的磁饱和开关型故障限流器仿真分析
        2.3.1 限流器的参数仿真设计
        2.3.2 磁饱和开关型FCL限流器本体电磁仿真分析
    2.4 本章小结
第三章 限流器故障检测算法研究
    3.1 传统故障检测算法
        3.1.1 基于线路电流斜率快速识别故障信号检测算法
        3.1.2 基于瞬时功率的故障检测算法
        3.1.3 基于电流波形曲率的故障检测算法
        3.1.4 基于图形判据的复合故障检测算法
    3.2 基于故障行波、电流斜率、电流曲率的复合故障检测算法研究
        3.2.1 故障行波保护的基本概念
        3.2.2 小波变换的基本定义
        3.2.3 离散小波变换Mallat算法
        3.2.4 小波基函数的选择
        3.2.5 小波变换的抗干扰性和分解尺度选择
    3.3 基于故障行波、电流斜率、电流曲率的复合算法研究
    3.4 本章小结
第四章 复合识别算法的仿真实验和结果分析
    4.1 基于Simulink的故障限流器故障检测控制系统仿真实验及其结果分析
    4.2 基于DSP28335平台的故障检测算法仿真
        4.2.1 仿真硬件参数
        4.2.2 仿真实验流程及结果分析
    4.3 本章小结
第五章 10kV故障限流器样机仿真系统实验及其结果分析
    5.1 故障检测系统硬件设计
    5.2 实验软件设计
    5.3 10kV样机及实验环境说明
    5.4 10kV磁饱和开关型故障限流器功能试验结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]高压直流输电线路行波特性与保护定值整定[J]. 高本锋,刘辛晔,张云晓,赵书强,马玉龙.  电力系统自动化. 2015(16)
[2]改进型饱和铁心高温超导限流器的实验研究[J]. 张晚英,胡雪峰,周辉,佘旺,刘东辉,朱英浩.  电工技术学报. 2014(11)
[3]配电线路单相接地行波保护的原理与算法[J]. 董新洲,王珺,施慎行.  中国电机工程学报. 2013(10)
[4]基于电流波形曲率的短路故障快速识别方法[J]. 杨尚瑾,武守远,戴朝波.  电网技术. 2013(02)
[5]饱和铁心型超导限流器满足电网重合闸条件分析[J]. 孙燏伟,龚伟志,张敬因,王建中,崔继斌,洪辉,信赢,熊志全,字美荣,胡之荣.  电网技术. 2012(05)
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博士论文
[1]新型变压器式可控电抗器技术研究[D]. 张宇.华中科技大学 2009
[2]桥路型高温超导故障限流器及其限流新方法研究[D]. 朱青.湖南大学 2008

硕士论文
[1]高温超导限流器对电力系统暂态稳定性影响的研究[D]. 梁杰.湖南大学 2013
[2]500kV超高压电网故障电流限制器故障信号识别与保护配合问题的研究[D]. 金雪芬.中国电力科学研究院 2009
[3]新型固态短路限流器系统中耦合变压器的研究[D]. 王栋.浙江大学 2007
[4]电力系统中的固态故障限流器的研究[D]. 梁志强.天津大学 2006
[5]限制大电网短路电流水平的措施的研究[D]. 吴荻.浙江大学 2005
[6]改善系统稳定性的故障限流器的控制策略研究[D]. 袁清芳.四川大学 2004



本文编号：3028100