电容式电压互感器（CVT）对超（特）高压输电线路保护影响的研究

论文摘要

超高压线路对于提高整个电网的安全稳定运行水平，提高经济效益至关重要。由于超高压线路在电网中重要地位，对超高压线路的继电保护提出了很高的要求。微机超高压线路保护装置陆续投入运行后，取得了不错的效果，但也暴露出了很多问题。针对这些问题，论文展开了深入的研究与探讨。针对电容式电压互感器（CVT）的暂态噪声，论文以理论推导及仿真分析为基本研究方法，从时域和频域两个角度，全面分析了其主要成分、影响因素、演化规律等，为进一步分析其对继电保护的影响奠定了基础。CVT暂态可能引起距离保护的超越。对此论文首先推导了CVT暂态噪声经过傅氏变换后的最大值，并通过实时估计二次电压真值的范围，得到了一种新的自适应距离保护方法，仿真计算表明，本文提出的方法对于普通线路，动作性能几乎不受影响；对于短线路，也能够在近处故障时快速动作。整体性能较常规的距离保护方案有了很大的提高。论文将扩展Prony算法引入了CVT暂态研究领域，研究结果表明，Prony算法对于短线CVT暂态基波估算非常有效，速度快，精度高，应当引起保护工作者的注意。论文针对CVT暂态对于方向保护的影响展开了深入研究，提出了新的零、负序相配合的方向保护方案，大大提高CVT暂态下方向保护的安全性。1000kV特高压输电事业在我国刚刚起步。论文以晋东南-南阳-荆门示范工程为研究背景，对其过电压展开了探讨。而对特高压输电保护而言，目前研究多集中在分相差动，论文则以常见的距离保护和方向保护为例，对传统保护在特高压暂态过程中的表现展开了深入研究。文末，针对频率的高精度测量，论文通过仔细研究正弦信号经傅氏算法变换后的结果，发现随着数据窗的推移，傅氏算法得到的相量实部和虚部满足一个恒等式，由此得到一种新的测频方法。仿真结果表明，算法在各种情况下均具有很高的计算精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 0.1 课题的意义
• 0.2 课题的研究现状
• 0.3 论文的主要工作
• 第一章 CVT模型及其暂态噪声分析
• 1.1 CVT模型和参数
• 1.1.1 CVT的发展历史及现状
• 1.1.2 CVT的组成简介
• 1.1.3 谐振型CVT和速饱和型CVT暂态特性的比较
• 1.1.4 谐振型CVT模型参数及其幅频,相频特性
• 1.2 CVT的暂态响应特性及主要影响因素
• 1.3 CVT故障的噪声分析
• 1.3.1 CVT的暂态噪声
• 1.3.2 暂态噪声的变化规律
• 1.4 不同CVT参数对其暂态的影响
• 1.4.1 CVT参数的获得
• 1对噪声的影响'>1.4.2 CVT内部参数L₁对噪声的影响
• 1.4.3 CVT负载对噪声的影响
• 1.4.4 CVT内部电容参数对噪声的影响
• 1.5 小结
• 第二章 CVT防距离保护超越的研究
• 2.1 电压幅值测量误差的估计
• 2.2 自适应距离保护实用方案
• 2.2.1 自适应距离保护方案
• 2.2.2 仿真计算
• 2.3 结论
• 第三章 基于PRONY算法的CVT暂态环境下的基波辨识
• 3.1 Prony算法简介
• 3.1.1 Prony算法的模型和算式
• m的估计'>3.1.2 z_m的估计
• 3.1.3 噪声的处理
• 3.2 基于Prony算法的基波识别方法
• 3.2.1 信号模型的选择
• 3.2.2 算法的实现
• 3.3 仿真计算
• 3.4 结论
• 第四章 CVT暂态对方向保护影响的研究
• 4.1 故障分量方向保护的动作特性和算法简介
• 4.1.1 方向保护的判据及其动作特性
• 4.1.2 方向保护基本算法简介
• 4.2 零序（负序）电压的暂态误差
• 4.3 CVT对方向保护的影响
• 4.4 CVT暂态对零序（负序）方向保护影响的仿真计算
• 4.5 仿真结合及改进措施
• 4.5.1 仿真结果
• 4.5.2 零、负序相配合的方向保护改进方案
• 4.6 结论
• 第五章 1000kV特高压输电系统过电压问题及继电保护初探
• 5.1 仿真系统及参数
• 5.2 特高压系统暂态过电压分析
• 5.2.1 线路电容效应
• 5.2.2 不对称接地故障
• 5.2.3 甩负荷
• 5.3 特高压暂态对继电保护的影响
• 5.3.1 距离保护
• 5.3.2 方向保护
• 5.4 结论
• 第六章 电力系统频率的高精度测量研究
• 6.1 目前测频研究的现状
• 6.2 算法的基本原理
• 6.2.1 信号中仅有基波分量
• 6.2.2 信号中含有谐波
• 6.3 算法仿真
• 6.4 结论
• 第七章 主要结论
• 参考文献
• 作者近年来完成的论文
• 致谢