基于pmu发电机失磁保护的研究

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1、华北IU力人学硕I：学位论文摘要大型发电机组安全运行对保证电网J下常运行至关重要。随着发电机组励磁系统功能的不断完善，它的结构也同趋复杂，增加了低励或失磁故障的发生率。低励或失磁会破坏电力系统的稳定运行，并威胁发电机本身的安全。因此，加强失磁保护的研究至关重要。针对现有发电机失磁保护中励磁电压不易获取和动作延时较长等主要缺陷，提出了基于同步电动势巴和功角的发电机失磁保护加速判据。在加速判扔：中使用同步电动势取代传统的励磁电压，无需获取励磁侧电气量，可有效区分失磁、有励磁振荡、短路故障或其他异常运行方式，从而大大提高了发电机

2、失磁保护的速动性和选择性，解决了失磁保护长期以来不能同时满足速动性和选择性的困扰。鉴于静稳极限阻抗圆的整定受系统运行方式变化的影响，提出了基于同步相量量测量的系统等效阻抗辨识方法，可实现在线更新静稳极限圆的阈值，使保护具有自适应性。最后通过PSCAD／EMTDC仿真验证了上述结论的正确性。关键词：同步电动势，PMU，加速判据，发电机失磁保护，电力系统ABSTRACTLossoffieldprotectionisofgreatimportanceforthesecurityofpowersystemsandlarge—sca

3、legenerators．However,thetraditionallossoffieldprotectionusuallytakesfieldvoltagetomaketheprotectioncriterion，whichishardtomeasureandmightcauselongtimedelay．Inthisthesis，anewacceleratedcriterionbasedonthestatorelectromotiveforceandrotorangleisproposed．Theproposedcr

4、iterioncandistinguishthelossoffieldfromtheoscillation，shortcircuitfaultandotherabnormalconditions．Inaddition，thesteadystaticlimitcircleisaffectedbythesystemoperationmode，andthusthesystemequivalentimpedancecanbeon-lineidentifiedbasedonPMUmeasurements．Therefore，thes

5、teadystaticlimitcirclehasaself-adaptivethreshold．Thecomputersimulationresultsdemonstratethattheproposedideascanimprovetheoperatingspeed，selectivityandreliabilityoftheprotectiverelaysgreatly．Sui，Jiayin(ElectricPowerSystemandItsAutomation)DirectedbyProf．Bi，TianshuKE

6、YWORDS：emf,PMU，acceleratedcriterion，lossoffieldprotection，powersystem华北IU／J人学彤jI：学位论义目录中文摘要英文摘要目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1课题研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．2发电机失磁研究与应用现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1励磁故障研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．2．2失磁保护研究与应用现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．3论文主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第二章发电机失磁的动态行为研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．62．1发电机失磁数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62．2失磁后各电气量变化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82．2．1机端电压变化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82．2．2机端电流变化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．2．3有功功率变化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯lO2．2．4无功功率变化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ll2．2．5励磁电流变化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．2．6机端轨迹变化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯