零磁通互感器的计量特性与直流电能质量问题研究

发布时间：2017-09-24 13:16

  本文关键词：零磁通互感器的计量特性与直流电能质量问题研究

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【摘要】：直流互感器在直流系统检测计量和继电保护中起着重要作用,其测量准确性及抗干扰能力是直流系统安全运行的必然要求。当前,直流输电技术在远距离大功率电网输送中的地位日益突出,电网输送等级不断提高。但是,相应的直流输电系统中的电能质量事件却缺乏关注,在此条件下的直流互感器的传变特性也鲜有研究。文章以直流互感器的计量特性和检测技术研究课题为依托,选取了龙泉换流站中实际应用的零磁通互感器为研究对象。深入分析了零磁通互感器的不同结构,介绍了几种主要的零磁通互感器检测原理。综合分析了湖北省内几座主要的换流站——葛洲坝站、龙泉站和江陵站内的实际电流运行波形。以交流系统中的电能质量事件分类为参考,对直流系统中的电能质量事件进行分类,获取了相关电能质量事件的主要参数,并采集了不同电能质量事件的典型波形,为互感器的传变特性试验提供输入数据。确立了影响直流电流互感器的几种主要电能质量事件,即振荡、脉冲和纹波。建立了零磁通互感器的传递函数和SIMULINK模型。传递函数模型能反应零磁通互感器工作的动态过程,根据实际产品和调试结果确定了各部分元器件的函数模型,最后组成具有测量直流功能的传递函数模型。SIMULINK模型则跟接近实际互感器的运行环境。通过将实际电能质量信号数据输入到两种模型当中,以考察互感器的计量特性。仿真结果显示:在两种仿真模型中,直流互感器都能很好地跟踪一次直流电流的变化,但在曲线骤变处存在较大误差。因而需要研究在故障条件时如何提高直流互感器的准确度和响应速度等问题。最后结合现场实际互感器产品及研究内容,设计了本课题的现场试验方案,详细介绍了试验步骤和试验用关键仪器设备。
【关键词】：零磁通互感器 直流电能质量 仿真模型 现场试验方案
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM45;TM711
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 直流互感器计量特性研究的背景和意义8-9
• 1.2 国内外发展动态9-10
• 1.3 本文的主要工作和章节安排10-12
• 2 零磁通互感器的原理和分类12-23
• 2.1 引言12-13
• 2.2 零磁通磁调制传感器的基本原理13-14
• 2.3 偶次谐波磁调制传感器14-16
• 2.4 相位差式磁调制传感器16
• 2.5 正负半波有效值差磁调制器16-17
• 2.6 正负峰值差磁调制器17-21
• 2.7 交直流零磁通磁调制传感器21-22
• 2.8 本章小结22-23
• 3 直流输电线路上的电能质量问题23-33
• 3.1 引言23-24
• 3.2 直流场的电能质量事件24-25
• 3.3 振荡25-27
• 3.4 脉冲电流27-28
• 3.5 暂升28
• 3.6 暂降28-29
• 3.7 短时中断29
• 3.8 纹波29-31
• 3.9 谐波31-32
• 3.10 本章小结32-33
• 4 零磁通互感器的传变特性33-54
• 4.1 引言33
• 4.2 仿真数据的采集33-35
• 4.3 零磁通电流互感器的传递函数建模35-39
• 4.3.1 传递函数仿真模型的测量特性38-39
• 4.4 零磁通电流互感器的SIMULINK建模39-47
• 4.4.1 正负峰值差测量原理的MATLAB仿真39-41
• 4.4.2 磁滞曲线的建模41-44
• 4.4.3 峰值检测器的模型44-45
• 4.4.4 零磁通互感器的 MATLAB 实现45-47
• 4.5 现场试验方案47-52
• 4.5.1 试验目的及设备47-48
• 4.5.2 测试方案及步骤48-52
• 4.6 本章小结52-54
• 5 总结与展望54-56
• 5.1 全文总结54-55
• 5.2 课题展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-60

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本文编号：911627