电容式电压互感器的实时仿真研究

《电容式电压互感器的实时仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com《电气应用>2005年第24卷第10期电容式电压互感器的实时仿真研究臧雯舒光伟冯志彪2(1．上海应用技术学院计算机科学与信息工程系2002352．同济大学信息与通信工程系200092)摘要建立了速饱和电抗器型电容式电压互感器(Capacit。rV。hgeTransformer，cVT)各种运行状态的数学模型，用隐式梯形数值积分法将这些数学模型转换成相应的数字仿真模型，并据此仿真模型自行开发了仿真软件。按照国标(GB4703)的各项指标，对一个实际CVT的暂态特性在该软件上进行仿真研究，仿真结果验证了数

2、学模型和数字仿真模型的正确性。关键词电容式电压互感器暂态特性数字仿真模型数学模型，然后用梯形数字积分法对CVT各种状态1引言建立了相应的数字仿真模型，最后编制软件并在计电容式电压互感器常常用在电力系统的电量测算机上运行各种状态。数字仿真相对于物理仿真和量，而电力系统的保护装置也是通过CVT来获得模拟计算机仿真有容易实现和参数修改方便的优点，所需电压。当系统出现故障时，在CVT内部会产此外通过软件中参数修改界面来改变CVT的参数，生铁磁谐振，谐振的结果使得输出电压波形畸变，研究参数对CVT的影响；或通过在同一参数下运行引起电力系统保护装置的误动作。为

3、了克服这种现各种状态，可以得到各种状态过程的暂态响应，从象，往往在CVT的二次侧接入阻尼器，使得CVT中比较出现最严重铁磁谐振的情况，为CVT的设计能在规定的时间内可靠地阻尼铁磁谐振，从而使电和故障分析提供了依据，使电力系统动态实时数字力系统快速保护有效地工作。因此在一个需要考核仿真装置更趋于完善。快速保护装置的电力系统动态实时仿真系统中，2电容式电压互感器运行状态及模型CVT的仿真是一个必不可少的环节。长期以来，一直有许多学者致力于CVT暂态性能仿真的研2．1仿真原型究，尽管有些研究成果_3．4J建立了较好的CVT模图1所示为CVT的仿真原型系统

4、，图中各参型，并获得了较好的结果，但是他们仿真的对象是数均应归算到中间变压器的一次侧。CVT中的电谐振型CVT，其应用不如速饱和电抗器型CVT广容分压器由C，和C2组成(图中未画出)，图中电泛；还有用EMTP(电磁暂态计算程序)对CVT压u为电容分压器的等效输出电源电压，u=暂态进行数值计算¨J，虽然EMTP具有良好的[c1／(c1+c2)]u1，分压器等效输出电容cfY为计算精度，但其计算量大，在考核继电保护装置时c，和c2并联值，u，为系统高压侧电压即分压器不利于实时仿真系统的实时运行。输入电压；L为补偿电抗器等效电感，它与中间由于速饱和电抗器

5、型CVT的广泛使用，对其变压器一次侧线圈漏电感￡Il0加在一起和cfY调谐，进行仿真研究就更具有实用性，因此本文以此作为仿真研究的对象。对CVT暂态过程仿真实质上就是研究CVT各种运行状态切换时一些物理量的变化。本文首先建立了CVT的各种突变状态(如空Rs载合闸、带负载合闸、一次侧短路后随即消除短路Ls和二次侧短路后随即消除短路等状态变化过程)的上海市高等学校科学技术发展基金项目(项目编号：02HK03)图1电容式电压互感器仿真原型一65—维普资讯http://www.cqvip.com《电气应用》2005年第24卷第10期电容式电压互感器的实时仿

6、真研究使得工频下CVT的内阻降为最小而输出电压接近于侧短路故障_的状O态。O对应的O状态O方程O只要将式(1)u；】为补偿电抗器的线电阻；S1，s2，S3，so为控中的矩阵设置为零矩阵，即制CVT运行状态的四个开关。B=[0000000]2．2数学模型其余都一与～负～载运一行相一同。一一。根据国标(GB4703)对CVT暂态特性的要求，需要2．2．3二次侧短路时电路的数学模型运行一次侧对地短路后又消除短路和二次侧短路后又图1中s1、s3、s4均合上而s2断开时等效该消除短路的两种突变操作来观察二次侧输出电压的过状态。用2．2．1相同的步骤建立该状态

7、数学模渡过程，因此要建立以下四种电路的状态方程：空载合型。闸、带负载合闸、一次侧短路和二次侧短路。2．2．4二次侧开路时的电路数学模型图1中s合上而S2、S3、s4均断开时等效该状2．2．1带负载合闸电路的数学模型态。该状态的数学模型同样用2．2．1的方法建图1中当开关s、S3合上，S2、s4断开时的电路立。等效了该状态。按等效电路可列出如下状态方程一一一一一一一～一～。2．3数字仿真模型=A·X+B-E(1)对数学模型进行数值积分形成数字仿真模型，然后在计算机上进行编程及运行。常用的数值积分式中，一一一一一一方法一一中，一一后向。Euler法，梯

8、O形法，隐式一、二阶AdamsO法为恒稳法，其余是条件稳lp1定的[43。条件稳定的数值积Olp1分方法的稳定性与所选用的