配电网电容电流精确测量及中性点接地阻抗灵活控制技术研究

论文摘要

配电网电容电流精确测量和中性点接地阻抗灵活控制是国内外配电网研究的热点问题。本文在课题组前期研究的基础上,提出了一种配电网电容电流谐振测量新方法和中性点接地阻抗控制新技术。配电网电容电流的准确快速测量是决定消弧线圈安装和容量选取的依据,是保证电网可靠供电的关键。本文测试了已有的配电网电容电流测量方法,详细分析了测量用的电压互感器短路电阻和短路电感对测量精度的影响;提出了一种精确谐振测量方法,彻底消除了电压互感器短路电感对测量精度的影响;并设计了一个负电阻等效电路,减小了电压互感器短路电阻对测量精度的影响;开发了消弧线圈自动调谐测控仪。并采用IGBT控制技术,设计了有源和无源两种配电网中性点接地阻抗控制系统。经MATLAB仿真分析和模拟试验验证,电容电流精确谐振测量法具有安全、快捷、准确等特点,适用于中性点不接地或经随调式消弧线圈接地配电网;新型中性点接地阻抗控制系统具有电抗值连续可调、响应快、控制精度高、实现故障残流接近为零等优点,特别适用于煤矿等安全要求高的供电系统。本文提出的配电网电容电流谐振测量新方法和中性点接地阻抗控制新技术具有广阔应用前景,将有利于提高配电网自动化控制水平,促进接地故障电弧熄灭,提高电能质量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 配电网中性点接地方式的概况
• 1.2.1 中性点接地方式的发展和分类
• 1.2.2 中性点接地方式的综合比较
• 1.3 现有配电网对地电容电流测量方法
• 1.4 配电网现有消弧接地技术
• 1.4.1 消弧线圈的工作原理
• 1.4.2 基于 IGBT 的消弧接地补偿装置分析
• 1.4.3 基于磁通可控原理的消弧线圈系统
• 1.5 煤矿供电系统接地故障电流
• 1.6 本文的主要工作
• 第二章 电容电流精确谐振测量新方法
• 2.1 现有电容电流谐振测量方法的实验测试
• 2.1.1 基本原理
• 2.1.2 模拟实验
• 2.1.3 误差分析
• 2.2 电容电流精确谐振测量新方法
• 2.2.1 精确谐振测量新方法
• 2.2.2 测量等效电路频率特性分析
• 2.2.3 负电阻电路设计
• 2.3 MATLAB 仿真
• 2.4 模拟实验
• 2.5 误差分析
• 第三章 电容电流测量仪研制
• 3.1 电容电流测量仪硬件设计
• 3.2 电容电流测量仪软件设计
• 第四章 新型中性点接地阻抗控制系统
• 4.1 基于 IGBT 控制技术的新型有源控制系统
• 4.1.1 PWM 控制的基本原理
• 4.1.2 IGBT 控制电路设计
• 4.1.3 新型有源控制系统
• 4.1.4 MATLAB 仿真
• 4.2 基于 IGBT 控制技术的新型无源控制系统
• 4.2.1 IGBT 控制电路设计
• 4.2.2 IGBT 控制端触发脉冲信号
• 4.2.3 新型无源控制系统
• 4.2.4 MATLAB 仿真
• 第五章 全文总结及展望
• 5.1 全文总结
• 5.1.1 本文具体内容
• 5.1.2 本文主要成果
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间完成的论文
• 附录B 攻读硕士学位期间获得的奖励
• 附录C 攻读硕士学位期间所参与的项目