论文摘要
大量的研究和事实表明，CT饱和对继电保护可能产生很多有害影响，特别是在现代高压、大容量、远距离输电网的形势下，甚至可能直接威胁电网的安全稳定运行。同时，在保护的改造过程当中，随着系统短路电流急剧增加和新型继电保护装置的大量采用，系统中各个电压等级电流互感器的饱和问题也日益突出，有的已影响到继电保护装置动作的正确性。因此，本论文结合我国电网中运行的继电保护的发展需要和特点，提供研究并解决我国CT饱和问题的算法和理论依据。文中通过对CT建立了相关模型，并在进行CT饱和的动模、数模测试之后，从中找出识别饱和的有关判据，并对各种判据进行分析比较之后，给出了针对CT饱和的解决办法。论文围绕各种典型微机保护如何抗CT饱和这一焦点问题展开研究，在阐明研究电网CT饱和问题必要性的基础上，主要工作包括以下几个方面：1．深入分析CT饱和的机理，介绍了CT饱和产生原因、特点及相关衡量指标，同时以CT饱和成因入手，建立各种情况下的CT饱和数学模型，由此得到CT稳态饱和与暂态饱和时CT励磁电流和二次电流的波形，将其与实际的CT饱和录波波形进行比较，总结出CT饱和时励磁电流和二次电流的波形特征。并以此为依据，分析CT饱和对电网中继电保护动作正确性可能造成的有害影响。2．微机保护中CT饱和判别及算法研究通过分析CT饱和判别理论方法，明确算法是研究关键，分析表明用“小波理论”分析CT饱和是可行的，且分析CT饱和的关键在于准确判别CT是否饱和及找到饱和点，而后才可结合既有的继电保护理论来分析其对电网中继电保护的影响。论文在分析了小波、自适应阻抗、谐波比、间断角等CT饱和判别理论模型的基础上，结合我国电网的情况，提出了泛小波理论算法，且完成了相关理论、算法的数字化工作。3．电网中CT饱和算法的软件实现依据中国电网提出的“泛小波理论”的新型算法及其他一些算法，用VB语言开发、编写了《CT饱和分析软件》，该软件为解决上述问题带来新的思路，能够实现对CT饱和快速、准确分析，该软件是分析CT饱和问题的基本工具。4．CT饱和判法的仿真运用运用开发的CT饱和分析软件和MATLAB软件，利用MATLAB中Simulink PSB建立CT饱和仿真模型，对因饱和造成保护越级跳闸的事故进行仿真试验，并以晋城北庄110kv变电站为实例，对其CT饱和问题进行了仿真分析，实例的仿真结果表明，本文研究电网CT饱和的计算方法是可行、有效的，并针对实例提出了抗CT饱和的策略。5．结合上诉诸多研究结果，本论文从软、硬件两个方面探寻解决电流互感器饱和从而导致保护误拒动的方法，并试图在理论研究及生产实践寻求突破，进一步提高保护正确动作率，提高电网安全稳定运行水平。此外，在论文中，还采集到两网改造以来各种国内外优秀微机保护的运行工况，结合大量翔实准确的第一手现场资料，系统全面的分析故障原因，并以此为依据，做出了《晋城电网防治CT饱和问题综合报告》，系统全面地给出解决地区网这一问题的对策。