超高壓距離保護(hù)濾波算法的改進(jìn)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的高速發(fā)展,超高壓和特高壓輸電線路正大規(guī)模建設(shè),由于其有效電阻和線路感抗小,分布電容大,輸電線路在發(fā)生故障后非工頻分量非常豐富,暫態(tài)過程持續(xù)時(shí)間較長,基于工頻量的保護(hù)將難以滿足快速動作的要求,因此揭示故障后暫態(tài)過程的特征,使用合適的電力系統(tǒng)仿真軟件對其進(jìn)行模擬并提出相應(yīng)的解決策略是必要的。本文在總結(jié)和借鑒國內(nèi)外電力系統(tǒng)仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)代分析方法和技術(shù)手段,對基于工頻量的距離保護(hù)進(jìn)行理論研究和實(shí)踐探索。論文所做的主要工

2、作如下:
　　 1、利用Matlab/simulink建立了電力系統(tǒng)輸電線路故障模型。模型包括分布參數(shù)的輸電線路模塊、電壓電流測量模塊、故障產(chǎn)生模塊、比相結(jié)果實(shí)時(shí)顯示模塊、繼電器封裝模塊等,它可以完成本課題研究所需要的雙端電力系統(tǒng)的基本功能。
　　 2、建立了基于工頻量的距離保護(hù)的模型,以比較工作電壓相位法為理論基礎(chǔ),采用接地距離保護(hù)接線方式。模型包括工作電壓模塊、參考電壓模塊、相位比較模塊、濾波器模塊以及與工作空間的接

3、口模塊等,用于輸出比相結(jié)果。通過觀察導(dǎo)入工作空間的相角情況驗(yàn)證了該模型的可行性,這為后續(xù)濾波器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　 3、仿真分析了短路后的暫態(tài)過程。通過對各種類型的故障進(jìn)行分類,分別測試故障位置、故障類型、故障時(shí)刻、過渡電阻等因素對短路后暫態(tài)量的影響,分析故障后電流電壓的頻譜,明確何種情況下故障將會產(chǎn)生最大的諧波分量,何種情況下故障將會產(chǎn)生最大的非周期分量,這對于驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的濾波器的濾波效果打下了基礎(chǔ)。
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4、、濾波器的設(shè)計(jì)。使用Matlab的文件編制程序,利用樣條函數(shù)設(shè)計(jì)響應(yīng)時(shí)間為40ms的帶通濾波器,它可有效濾除暫態(tài)量中的非周期分量和諧波分量,符合基于工頻量的繼電保護(hù)的要求。
　　 5、構(gòu)建濾波器系統(tǒng)。針對電流暫態(tài)量中的非工頻分量,利用本文所設(shè)計(jì)的樣條函數(shù)濾波器來減輕非工頻分量對距離保護(hù)拒動作的影響。結(jié)果表明所設(shè)計(jì)方案使得基于工頻量的距離保護(hù)拒動幾率大大降低,達(dá)到了預(yù)期的效果。
　　 本文研究工作及成果表明,所搭建的輸電線

5、路和距離保護(hù)模型能夠基本反映實(shí)際電力系統(tǒng)的情況,通過一些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可行性;短路后暫態(tài)過程的仿真表明各暫態(tài)量嚴(yán)重影響著距離保護(hù)的性能,通過有目的對暫態(tài)過程的各方面進(jìn)行模擬,對它們的影響機(jī)理進(jìn)行了討論并分類,為深入分析超高壓系統(tǒng)保護(hù)動作行為奠定了基礎(chǔ);利用樣條函數(shù)設(shè)計(jì)的帶通濾波器性能優(yōu)越,仿真結(jié)果表明濾波器的使用可有效減輕非工頻分量對距離保護(hù)拒動作的影響,使得基于工頻量的距離保護(hù)拒動幾率大大降低,所設(shè)計(jì)方案基本滿足距離保護(hù)元件的要求。