微机型母线保护抗TA饱和的研究

论文摘要

母线是电力系统的重要组成元件之一。目前母线保护主要采用电流差动保护原理,但其性能一直以来都受到母线区外故障TA饱和的困扰。随着系统容量的日益增大,系统的时间常数很大,导致故障时暂态过程的延长。因此对母线差动保护抗TA饱和的能力提出了更高的要求。论文围绕抗TA饱和的方法进行研究:首先对TA饱和的机理进行深入分析,总结了目前常用的抗TA饱和的方法,其次讨论了微机型母线差动保护中的各个组成元件,提出了基于对TA传变的二次电压进行小波变换,确定饱和入出时刻的微机型母线保护抗TA饱和的新方案;最后在MATLAB中建立母线差动保护的Simulink仿真模型,检验了各种故障情况下此保护方案的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.1.1 母线保护的重要性和必要性
• 1.1.2 母线差动保护基本原理及对母线差动保护的特殊要求
• 1.1.3 电流互感器饱和对母线电流差动保护的影响
• 1.2 课题的意义和研究内容
• 第二章 电流互感器饱和机理的研究
• 2.1 引言
• 2.2 电流互感器（TA）饱和的物理过程
• 2.3 电流互感器的暂态特性分析
• 2.3.1 一次电流中不包含非周期分量
• 2.3.2 一次电流中包含非周期分量
• 2.3.3 影响电流互感器暂态特性的因素
• 2.4 电流互感器饱和的仿真模型以及二次电压的波形特征
• 2.4.1 电流互感器饱和仿真模型的建立
• 2.4.2 仿真结果分析
• 第三章 微机型母线差动保护抗 TA 饱和方法的分析与评价
• 3.1 引言
• 3.2 TA 饱和的同步识别法（时差法）
• 3.3 基于采样值的母线差动保护
• 3.4 磁制动母线差动保护
• 3.5 基于波形对称原理的TA 饱和识别法
• 3.6 基于谐波制动原理的抗TA 饱和方法
• 3.7 基于电流变化率的TA 饱和识别法
• 3.8 基于人工神经网络（ANN）的电流补偿法
• 3.9 新型电流互感器的应用
• 第四章 基于小波变换母线差动保护抗 TA 饱和性能的研究
• 4.1 引言
• 4.2 小波变换原理及信号奇异性检测理论
• 4.2.1 小波变换
• 4.2.2 离散二进小波变换
• 4.2.3 多分辨率分解算法
• 4.2.4 模极大值分析法与信号奇异性检测理论
• 4.2.5 基于小波变换的TA 饱和识别方案
• 第五章 抗饱和微机型母线差动保护方案的研究及仿真
• 5.1 引言
• 5.2 母线差动保护的构成
• 5.3 微机型母线差动保护方案的分析
• 5.3.1 微机型母线差动保护的起动元件
• 5.3.2 基于电流相量的比率制动特性母线差动保护
• 5.3.3 基于故障分量的母线比率差动保护
• 5.3.4 母线差动保护的复合电压闭锁元件
• 5.3.5 微机型母线差动保护的辅助判据
• 5.3.6 母线差动保护对母线运行方式的自适应
• 5.4 母线差动保护逻辑框图
• 5.5 具有抗 TA 饱和性能的母线差动保护方案的仿真
• 5.5.1 Simulink 简介
• 5.5.2 基于 Simulink 的母线差动保护仿真模型
• 5.6 具有抗TA 饱和性能的新型数字式母线差动保护的动作性能
• 5.6.1 区内故障TA 未发生饱和
• 5.6.2 区内故障TA 发生饱和
• 5.6.3 区外故障TA 未发生饱和
• 5.6.4 区外故障TA 发生饱和
• 5.6.5 区外故障TA 未发生饱和转区内故障
• 5.6.6 区外故障（TA 发生饱和）转区内故障
• 第六章 结论及展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况