基于变压器等值回路方程的新型变压器保护的研究和开发

论文摘要

电力变压器是电力系统中最重要的设备之一,变压器的正常运行直接关系到整个电网的可靠性。本文首先综述了变压器保护的研究现状和发展趋势,并对现有的故障电流和励磁涌流鉴别方法进行了比较,指出这些判据的优点以及存在的问题。然后提出了基于变压器等值回路方程的变压器保护方案,从保护原理上解决了变压器差动保护的历史难题——区分励磁涌流和故障电流。采用新型保护原理,在MPC555嵌入式硬件平台上研制出新型变压器保护装置。本文对保护装置硬件平台进行简介,然后对保护配置、算法、软件设计方案以及保护辅助功能等进行了详细的介绍。最后通过动模试验验证新型保护的可行性和先进性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 变压器保护的研究现状
• 1.2.1 仅利用电流量的变压器差动保护技术
• 1.2.2 同时利用电流和电压量的变压器保护技术
• 1.2.3 新的数学工具和理论在变压器保护中的应用
• 1.3 本论文的主要工作
• 第二章 变压器微机保护装置平台设计方案
• 2.1 装置的硬件结构
• 2.2 通信接口
• 2.2.1 RS-485 接口
• 2.2.2 USB 接口
• 2.2.3 控制器局域网 CAN
• 2.3 典型芯片简介
• 2.3.1 嵌入式微处理器 MPC555
• 2.3.2 ADS8364 芯片
• 2.4 装置硬件系统的特点
• 2.5 多任务实时操作系统
• 2.5.1 多任务实时操作系统及其特点
• 2.5.2 两种软件设计思想之比较
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于变压器等值回路方程的变压器保护原理
• 3.1 引言
• 3.2 基本原理
• 3.3 两绕组三相变压器的动作方程
• 3.4 三绕组三相变压器的动作方程
• 3.5 保护方案
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于变压器等值回路方程的新型变压器保护的软件设计方案
• 4.1 保护整体配置
• 4.1.1 保护模拟量输入
• 4.1.2 保护开入量
• 4.1.3 保护开出量
• 4.2 有关算法
• 4.2.1 半周差分傅氏算法
• 4.2.2 全周傅氏算法
• 4.2.3 利用傅氏算法结果求负序分量的算法
• 4.2.4 滤除衰减直流分量算法
• 4.2.5 自适应计算变压器变比
• 4.3 保护的一些判据
• 4.3.1 启动判别
• 4.3.2 TA 断线的判别
• 4.3.3 TV 断线的判别
• 4.3.4 TA 饱和的判别
• 4.4 保护整体工作流程
• 4.5 保护逻辑流程
• 4.5.1 矢量实现的保护方案
• 4.5.2 瞬时值实现的保护方案
• 4.6 新型保护与差动保护之比较
• 4.7 本章小结
• 第五章 基于变压器等值回路方程的变压器保护装置的试验
• 5.1 保护装置的调试
• 5.2 动模试验系统简介
• 5.3 新型保护的动模试验验证
• 5.4 保护动作时间
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况
• 详细摘要