电容式电压互感器的实时仿真研究.pdfVIP

维普资讯 《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 200235 2．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 ，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