电力系统铁磁谐振的Matlab仿真

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第1期仪表技术·7·电力系统铁磁谐振的Matlab仿真邵艳琼，宋晋峰，杨文焕(上海理工大学电气工程学院，上海200093)摘要：在中性点绝缘的复杂电网中，因系统突发单相接地故障而激发的铁磁谐振现象经常出现，文章利用MATLAB内建的仿真工具实现了由于电压互感器非线性励磁电感和系统对地电容匹配而引起的铁磁谐振暂态过程的数字仿真，为抑制铁磁谐振现象的发生提供了研究平台。关键词：电压互感器；铁磁谐振；MATLAB仿真中图分类号：TM45文献标识码：B文章编号：1006—2394(2008)01—0007—04SimulationAna

2、lysisonFerroresonanceofPowerSystemBasedonMatlabSHAOYan—qiong，SONGJin—feng，YANGWen—huan(CollegeofElectricalEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Intheneutralpointnon—earthedcomplicatedpowersystem，ferroresonanceovervoltagecausedbysingle—phaseearthedf

3、aulthappensfrequently．SimulationbasedonMATLABisemployedinthispapertoachievedigitalcalcu—lationandsimulationoftheferroresonancetransientprocessduetomatchingnon．1inearexcitinginductanceofPTwithnetworktoearthcapacitance．Itprovidesaresearchplatformtorestraintheoccurrenceoftheferroresonance．Keywords：

4、potentialtransformer；feroresonance；MATLAB—basedsimulation感模拟电压互感器，从而忽略了铁损、漏抗对铁磁谐振1引言的影响，使得仿真结果误差较大。我们采用了Simu—在35kV及以下中性点不接地电网中，母线上安装link中的可饱和变压器模块，能更有效、准确地模拟电的电磁式电压互感器(以下简称PT)通常采用YO／YO／压互感器的工作特点。这里我们选取的PT仿真模型开口三角接线方式。由于系统单相接地故障消失引发是以JDZJ一10型10kVPT高压试验结果为依据。如PT饱和产生铁磁谐振现象仍然非常普遍，谐振过电压图1为电压互感器模型的内部等

5、效电路。R、R，分别和过电流严重威胁电网的安全运行。以往的研究通常为互感器一次和二次直流电阻，L、L：是其相应漏抗，是论述了铁磁谐振现象的原理，而较少在数字仿真模型R是PT的励磁电阻(铁损)，L为铁心线圈的非线性上进行研究，文献[3]研究了铁磁谐振的数字仿真，但却励磁电感没有建立相应的数字仿真平台，可视化效果较差。为了深入研究铁磁谐振的特征及本质，进而提出能够根本抑制铁磁谐振的方法、措施，铁磁谐振的数字仿真就显得非常重要。本文利用Maflab软件的Simulink仿真工具箱，建立适合于铁磁谐振研究的系统仿真模型，并在此仿真模型上进行铁磁谐振的相关研究。图1电压互感器的内部等效电路该模型

6、充分考虑到了电压互感器的铁损和漏抗，2PT仿真模型的建立和10kV系统铁磁谐振仿真分析比较接近PT的真实情况，将使得对铁磁谐振的研究2．1PT仿真模型的建立更接近实际。PT励磁特性是引起铁磁谐振的主要因素，因此，2．2PT饱和特性要建立铁磁谐振的数字仿真，首先要建立电压互感器电压互感器的饱和特性可以用磁通和励磁电流的的数学模型。以往的数字仿真系统大多采用非线性电非线性关系图表示，如图2所示。收稿日期：2007—09作者简介：邵艳琼(1982一)，女，硕士研究生，研究方向为电力电子系统自动检测与故障诊断。维普资讯http://www.cqvip.com·8·仪表技术2008年第1期，4l

7、

8、Z’O图2PT磁饱和曲线在平面坐标上取1、2、3、4⋯···一系列点通过曲线拟合即可模拟互感器的饱和特性。将实测的电压互感器伏安特性转化为磁通和励磁电流关系，输入该PT模型即可模拟电磁式电压互感器的饱和特性。图3系统正常运行的等值电路电流基准值：，=√2$P／U；式中：e，e，e。为三相电源电势；L，L，L。为电压互感磁通基准值：⋯=√2$U／2wf．；器的励磁电感；r，r，r3为PT高压绕组的直流电阻；C。电流标么值：，。=I／I；为导线对