超高压输电线路自适应单相重合闸的判据研究

论文摘要

超高压输电线路的故障大部分是瞬时性故障,采用自动重合闸技术能够极大地提高供电的可靠性和系统的稳定性。但是重合于永久性故障对系统的稳定性和电气设备带来的危害将比正常状态下的短路更为严重,虽然可以选择重合闸时间,改善重合于永久性故障对系统稳定性的影响,但重合于永久性故障对设备的冲击是不可避免的。为了消除重合于永久性故障对电力系统的危害,应该判断故障的类型,实现自适应重合闸。本文围绕自适应重合闸,对故障产生前后故障相的电压信号进行分析,以寻找永久性故障和瞬时性故障的判据。主要工作如下:1)广泛阅读自适应单相自动重合闸的相关著作和论文,了解自适应单相自动重合闸的国内外研究现状,系统地进行了研究分析,找到问题的关键。2)分析超高压输电线路上发生单相瞬时性故障或永久性故障时电气量的变化过程,同时结合国内外的研究成果,对电弧的燃烧特性、一次电弧、二次电弧、电弧熄弧时刻、故障相的恢复电压等几个不同的故障后暂态及稳态的变化阶段做进一步的研究与分析。3)对现有自适应重合闸判据进行分析研究,发现存在的问题。总结出无并联电抗器补偿的输电线路单相自适应重合闸的综合判据与提出超高压带并联电抗器输电线路单相自适应重合闸故障的电压判别方法。4)利用ATP-EMTP对所得的结论进行分析验证。ATP-EMTP仿真试验表明,所提出判别方法可以有效可靠地实现超高压输电线路上的单相自适应重合闸。5)介绍重合闸装置硬件与软件的设计思想和要求,以及各个硬件电路和各功能模块程序的流程图。6)对本论文进行了总结,提出该研究方向需要更进一步做的研究工作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 自适应自动重合闸的研究现状和发展
• 1.3 课题研究的意义
• 1.4 课题研究的内容
• 1.5 本章小结
• 2 自动重合闸与自适应重合闸简介
• 2.1 自动重合闸
• 2.2 单相重合闸
• 2.3 自适应重合闸
• 2.4 本章小结
• 3 自适应单相重合闸判据研究
• 3.1 单相接地故障过程分析
• 3.1.1 故障一次电弧变化的动态特性研究
• 3.1.2 故障二次电弧变化的动态特性研究
• 3.2 自适应重合闸判据的分类
• 3.2.1 基于瞬时性故障电弧特性的方法
• 3.2.2 基于瞬时性故障恢复电压的方法
• 3.2.3 基于高频通道信号衰减率的方法
• 3.3 自适应单相重合闸的判据研究
• 3.3.1 无并联电抗器补偿的输电线路
• 3.3.2 带并联电抗器补偿的输电线路
• 3.4 本章小结
• 4 单相自适应重合闸判据的仿真试验
• 4.1 仿真工具ATP-EMTP 介绍
• 4.2 仿真验证
• 4.2.1 一端带并联电抗器的仿真试验
• 4.2.2 两端带并联电抗器的仿真
• 4.2.3 带并联电抗器的仿真结论
• 4.3 本章小结
• 5 自适应单相重合闸保护装置硬件及软件的研究
• 5.1 重合闸装置硬件的研究
• 5.1.1 微处理器介绍
• 5.1.2 数据采集系统
• 5.1.3 开关量输入输出系统
• 5.1.4 继电器板
• 5.2 重合闸装置软件的研究
• 5.2.1 重合闸软件功能
• 5.2.2 重合闸软件流程图
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录