刘和平[1]2004年在《新型快速可调消弧线圈接地系统研究》文中进行了进一步梳理论文详细分析了配电网消弧线圈接地系统的现状后，提出了一种新型快速可调消弧线圈接地系统和接地选线保护方法，以解决现有的消弧线圈不能快速调节和接地选线保护方法不可靠的主要问题，论文从理论分析、仿真建模分析、挂网运行试验等方面对所提出的系统和方法进行了验证。论文的主要成果如下： 论文提出的消弧线圈接地系统采用相控方式实现其电感量的快速调节，从理论上分析了这种调节方式存在的电流谐波问题，详细讨论了其产生的电流谐波与消弧线圈调节范围的关系，在此基础上提出了分段调节的方式。采用分段调节方式，可以保证在电流谐波不超限的情况下扩大消弧线圈的调节范围，而不需要专用的滤波装置。论文从理论上分析了这种分段调节方式的可行性。在理论分析所得结论指导下设计制造出了消弧线圈，该消弧线圈具有调节速度快、连续调节、调节控制准确、不需滤波装置、使用低耐压晶闸管等特点。其研究成果已获得专利。 论文首次将SABER仿真软件引入到消弧线圈设计中，其中所采用的磁路模型、线圈模型不仅能描述消弧线圈的电气特征，还能反映消弧线圈铁心和线圈的空间几何结构、使用材料参数等物理特征。这种新设计方法直观简便、精度高、提供的设计参数全面，很好地解决了在电力系统中使用电磁元件和电力电子器件的仿真难题。为大功率电磁元件设计和应用探索了一条新途径。 利用消弧线圈的快速调节功能，本论文提出了一种新的控制方法，它摒弃了现有消弧线圈接地系统使用的预调谐方法，即配电网正常运行时预先调节消弧线圈在全补偿状态的方法。新的控制方法为：当配电网正常运行时，提高过补偿或欠补偿度来抑制系统串联谐振过电压；当配电网发生单相接地故障时，迅速调节消弧线圈电感使系统发生谐振以使配电网接地点的电孤熄灭。实践证明这种新型的控制方法是有效性的。该方法去掉了现有消弧线圈接地系统为抑制中性点位移过电压而设置的并联或串联电阻，根除了电阻带来的诸多问题。 利用新型快速可调消弧线圈的控制特点，论文提出并实现了一种新型的单相接地故障选线保护的方法—基于零序电流变化量的选线保护原理，可以达到很高的准确性和可靠性，比较理想地解决了现有消弧线圈接地系统难以实现接地故障选线保护这个老大难问题。 论文还讨论了单相接地故障判据、在线检测电网对地电容电流、新型消弧线圈接地系统的计算机控制系统设计等问题。该系统经挂网运行，情况良好。可以预重庆大学博士论文见这种新型快速可调消弧线圈接地系统在我国城网改造中有着广阔的应用前景。
江渝[2]2005年在《快速可连续调节消弧线圈谐振接地系统的研究》文中认为本论文详细分析了消弧线圈接地系统的现状，指出目前中性点经消弧线圈接地系统存在的主要问题，说明快速可连续调节消弧线圈能够更好地满足配电系统运行需要的原因。但是目前存在的快速可连续调节消弧线圈的谐波问题限制了消弧线圈的应用范围，因此开发快速、可连续调节同时产生较小谐波的消弧线圈为扩大消弧线圈系统的应用具有重要的意义。 消弧线圈接地系统故障谐振状态的在线监测是一直没有解决的问题。目前存在的自动调谐技术一般都是根据系统正常运行时的对地电容值作为消弧线圈的调谐依据，但是这种方式存在明显的缺陷，如果系统在接地故障期间运行方式变化，目前的自动调谐技术无法使系统重新进入谐振状态。如何有效地判断系统接地故障后运行方式的变化以及如何有效地测量与之对应的对地电容是目前没有解决的问题。 故障选线问题是消弧线圈系统的老大难问题，经过多年的研究，金属性接地故障或经小电阻接地故障的故障选线问题有了较好的解决方案，但是经大电阻接地故障的选线问题是目前没有解决的问题。 有效、准确地判断系统的接地故障是消弧线圈系统有效工作的前提条件，目前所采用的接地故障判据过于简单，容易出现错判，引起系统过电压，危及系统的安全运行。 本论文针对上述问题作了相关研究，并取得如下成果： 提出采用逆变方式控制变压器式消弧线圈副边绕组电流的幅值和相位实现消弧线圈电感的快速、连续调节。本论文从理论上分析这种消弧线圈存在的可能性以及变压器作为消弧线圈工作的条件，分析了消弧线圈副边绕组电流的控制策略和电流型PWM控制的实现方法。针对变压器式消弧线圈的特点，建立了能够表征涡流效应的铁心模型、建立了能够表征集肤效应的线圈模型，在此基础上建立了能够表征高频特性的消弧线圈模型。通过理论分析和仿真实验证明，这种新型的变压器式消弧线圈具有较宽的调节范围，较快的调节速度，电感量可连续调节，同时产生较小的谐波。消弧线圈产生的谐波与其调节范围无关。 通过分析单相接地故障的特点，分析故障线路负序电流分量和接地点故障电流的关系，提出一种新型的单相接地故障谐振判据。配电系统在接地状态下如果故障线路的负序电流分量为最小时，配电系统就处于谐振状态。该判据无须测量系统的对地电容，它不受系统运行方式变化的影响，与传统方式相比，可以减小消弧线圈的调节次数。如果系统在接地故障期间运行方式发生改变，本论文提出
黄开长[3]2003年在《新型快速可调节消弧线圈接地系统的研究》文中认为近年来，由于城市配电网络规模的不断发展，以及城网中大量使用电缆，使得系统的接地电容电流大大增加，系统单相接地故障时接地电弧不能自动熄灭，越来越多的瞬间单相接地故障不能自动消除。为了解决这一问题，我国现在普遍采用中性点经消弧线圈接地的补偿方式。中性点经消弧线圈接地后，有效地减小了流过故障点的电容电流，减小了弧光接地过电压，有利于电弧熄灭。本论文基于一种新型消弧线圈接地方式，暂取名为“新型快速可调节消弧线圈”。采用这种接地方式，消弧线圈的电感量具有快速、连续可调节性。为实现此项功能，论文提出了一种全新的采用CAN总线的主从机控制消弧线圈接地系统的调节控制方法。采用电力电子技术实现消弧线圈的控制是利用可控硅的相控方式对消弧线圈实现电感量可调的原理。由于其特有的谐波问题、耐压问题等，本论文涉及的一种新型消弧线圈，通过消弧线圈的特殊设计，使常规耐压范围的可控硅技术可以应用于6-10kV和更高电压等级的系统，解决了可控硅控制应用于消弧线圈的根本问题，为实现电感量的快速调节打下了基础。依据可控硅控制消弧线圈接地系统的快速可控性，一改传统的电网正常运行时调节消弧线圈接近于全补偿的预调谐方法，提出正常运行时采用脱谐方法抑制串联谐振过电压；故障时立即调节消弧线圈电感量达到与对地电容谐振，以利熄弧的新型调节原理和方法。论文为实现新型消弧线圈的快速调节和故障选线保护设计了一套计算机控制系统，在控制系统中解决了同步采样，频率锁相跟踪和全数字化可控硅触发控制等问题，实现了微机化的控制系统方案，可满足无人值守变电站的需求。论文提出的新型快速可调节消弧线圈接地系统及其控制理论在我国城网改造中有着重大的应用前景。
江渝[4]2002年在《快速可连续调节消弧线圈在小电流接地系统中的应用研究》文中提出城市配电网因为其电压等级较低，为了提高系统供电的可靠性，曾广泛采用中性点不接地系统方式。近年来，由于国家对城市电网的大规模改造，城市配电网规模的不断发展，使得配电网络越来越大，再加上城网中大量使用电缆，使系统的接地电容电流大大增加。这使得系统单相接地故障电流大大的增加，接地电弧不能自动熄灭，越来越多的瞬间单相接地故障不能自动消除。为了解决这一问题，我国现在普遍采用中性点经消弧线圈接地的补偿方式。 中性点经消弧线圈接地后，有效减小了流过故障点的电容电流，减小了弧光接地过电压，有利于电弧熄灭。但是这种方式目前还存在不足，因为故障线路零序电流的大小和方向与消弧线圈的补偿度有关，这样系统零序电流的分布就变得十分复杂，这样对系统保护的配置，尤其是故障选线保护的配置存在相当大的难度。在这种系统中，一旦接地选线保护方法完善，消弧线圈接地方式无疑将成为配电网中性点接地方式的首选之一。传统消弧线圈接地系统选线保护的选线准确率不高，漏选和误选的问题比较严重，这主要是因为消弧线圈电感量的离线调节（系统接地时绝对不允许调节消弧线圈的电感量）。为了解决这一问题，出现了带负载调节开关的消弧线圈，这种消弧线圈虽然解决了消弧线圈的在线调节问题，但其电感的调节量是非连续的，且调节速度很慢。本文提出一种采用电力电子技术的快速可连续调节消弧线圈，并首次采用SABER仿真软件来设计，将仿真设计的结果与实际实验结果相比较，提出一种基于这种消弧线圈的小电流接地系统的故障选线原理。它利用线路零序电流的动态变化量来选线，这种方法是以线路零序电流与消弧线圈感性电流的相关性为基础。这种选线方案，具有一定的创新意义，有很高的实用价值。为消弧线圈补偿接地系统提供了一种较为完善的故障选线方法，从而在理论上解决了传统方法选线准确率低的问题。本文从理论上证明了该判据，然后通过SABER仿真验证该选线判据正确性。本文以中性点经消弧线圈接地系统的故障选线新理论为研究的主要内容，对新型快速可调节消弧线圈下的选线保护理论作了一些有益的探索。
陈安伟[5]2002年在《基于快速调节消孤线圈的新型接地故障保护方法研究》文中指出近年来，国家对城市电网的大规模改造，使得电网的规模不断发展，配电网络越来越大，加上城网中大量使用电缆，使接地电容电流大大增加，越来越多的瞬间单相接地故障不能自动消除，为了解决这一问题，我国普遍采用中性点经消弧线圈接地的补偿方式。中性点经消弧线圈接地后，有效减小了流过故障点的电容电流，减小了弧光接地过电压，有利于电弧熄灭。但是该系统目前还存在不足，尤其是故障选线保护存在相当大的难度。在这种系统中，一旦接地选线保护方法完善，消弧线圈接地方式无疑将成为配电网中性点接地方式的首选之一。传统意义上选线保护的选线准确率不高，漏选和误选的问题比较严重。为了解决这一问题，本文在一种由电力电子技术控制的快速调节消弧线圈的基础上，提出一种新的故障选线原理，利用线路零序电流的动态变化量来选线。这种方法依据线路零序电流与消弧线圈感性电流的相关性为基础。这种选线方案，具有一定的创新意义，有很高的实用价值。为消弧线圈补偿接地系统提供了一种较为完善的故障选线方法，从而在理论上解决了传统方法选线准确率低的问题。本文从理论上证明了该判据，然后通过Saber仿真验证该选线判据正确性。本文以中性点经消弧线圈接地系统的故障选线新理论为研究的主要内容，对新型快速可调节消弧线圈下的选线保护理论作了一些有益的探索。
刘和平, 高苏州, 李纯, 杨利辉, 叶一麟[6]2004年在《基于DSP的新型消弧线圈接地系统控制器》文中提出介绍配电网新型快速可调节消弧线圈接地系统中采用TMS320F2812数字信号处理器DSP(DigitalSignalProcessor)构成的上位机控制器的硬件和软件结构以及实现的功能,利用DSP的高速计算能力,实时完成多路电压电流信号的快速傅里叶变换FFT(FastFourierTransform)运算等,提高实时处理配电系统各种信号的能力。
陈世英[7]2007年在《乌海配电网接地方式的研究》文中提出本文对乌海配网系统中性点的接地方式进行了研究,归纳出乌海配网不接地系统及现有消弧线圈接地系统的不足。在对乌海配网系统现运行消弧线圈全面分析的基础上,通过研究消弧线圈的作用和影响熄弧的主要因素,提出采用自动跟踪补偿和连续无级调节消弧线圈的观点;通过研究磁阀式消弧线圈工作原理及其特性,确定采用磁阀式自动跟踪补偿消弧线圈的接地方式。经过现场人工试验和投入运行,结果表明磁阀式消弧线圈能够克服现有消弧线圈的不足,实现全自动测量线路容抗及接地补偿的功能。
杨家兴[8]2018年在《小电流接地系统的动态补偿仿真研究》文中指出论文以小电流接地系统的中性点接地方式展开讨论,分析了国内外中低压电网中性点接地方式的发展现状,引出中性点经消弧线圈接地系统的优势,重点分析了目前常用的消弧线圈优缺点及其存在的问题,为了使消弧线圈作用进一步完善,需要研究一种改进的动态消弧线圈。为了实现动态精确补偿,对地电容检测至关重要。在此对比分析了传统的最大位移电压测量法、相位角调谐测量方法、阻抗叁角形调谐测量方法分析其优缺点,传统测量方式下测量精度差,不能快速的找出谐振点,也无法准确判断经消弧线圈装置的补偿状态。在此基础上提出了注入信号检测法,因其具有精确的测量对地分布电容,能快速找出谐振点进行有效补偿的特点。经建模仿真分析,该方法可以满足精确、快速检测需要。新型动态补偿消弧线圈装置运用了双绕组变压器原理,利用有源逆变技术对变压器二次侧电流精确控制,实现一次侧电感线性可调的目的。当配电线路发生单相接地故障时,接地点残余电流达到最小,实现动态补偿。最后,利用Matlab/Simulink软件进行建模仿真,由检测-控制-反馈构成了一个闭环控制系统,仿真结果表明:实现了对接地容性电流动态补偿,达到了预期的效果。
常猛[9]2006年在《嵌入式系统在消弧线圈接地系统中的应用研究》文中研究表明目前，我国配电网中性点接地方式越来越多的采用经消弧线圈系统接地，消弧线圈接地系统的选线控制器采用工业控制计算机，由于散热的需要安装了散热风扇，这就导致机箱内积灰严重，风扇长期运行故障多，使得整个系统不能完全实现免维护功能，不能满足电力系统无人值守的需求。另外对于电缆出线比较多的变电站，由于控制器的处理速度还不够快，做FFT运算十分耗时，这样就不能保证系统的实时处理。 嵌入式技术的飞速发展为改变这种状况提供了契机，ARM9等32位嵌入式处理器在性能上已经可以与工业控制计算机相媲美。在网络和后PC时代，在工业控制、图像处理等领域采用低功耗、高性能的嵌入式处理系统将是一个发展的趋势。 论文以高性能的32位嵌入式芯片AT91RM9200为平台取代工业控制计算机，以消弧线圈接地控制系统为应用对象，实现32路模拟量信号的同步采样、以太网通信、大容量存储、嵌入式图形界面等功能，完成了消弧线圈接地控制系统的软件设计和硬件设计。 论文首先根据工业控制计算机在消弧线圈接地控制应用中出现的问题，在对嵌入式系统进行了大量学习研究的基础上，利用AT91RM9200处理器来代替工业控制计算机，根据功能的不同将处理平台划分为处理器、存储器系统、故障录波、通信接口、A／D采样模块、人机接口、复位电路以及供电等模块，并完成了各个模块的分析和设计。 应用软件的开发不仅需要稳定的硬件平台，还需要良好性能的操作系统的支持，VxWorks是一种既支持AT91RM9200处理器又具有良好实时性的操作系统。论文就VxWorks在AT91RM9200上的移植做了详细的介绍，具体内容包括：Bootloader程序在目标系统上的移植，VxWorks BSP在消弧线圈接地控制系统中的配置，以及CAN接口、触摸屏、A／D采样等外设驱动程序的编写。 消弧线圈接地控制系统需要图形界面的支持，在比较了常见的图形界面后，选择μC／GUI并对其结构进行分析，实现了在目标系统上的移植。结合消弧线圈接地控制系统的需要，完成图形界面的设计和开发。
李国锋[10]2008年在《超大容量消弧线圈自动调谐技术和装置的研究》文中提出本论文详细分析了消弧线圈接地系统的现状,指出目前中性点经消弧线圈接地系统所面临的问题,说明了超大容量自动调节消弧线圈能够更好地满足配电系统运行需要的原因以及其存在的重要意义。本次研究在开发超大容量消弧线圈的同时,达到了随调、精细调节、高可靠性的要求。采用了一次侧有载分接开关和二次侧可控硅联合粗细调节式的新颖结构形式,达到208级可调,采用DSP技术,具有很高的实时性、可靠性和抗干扰性。为解决二次侧补偿电容器的投切冲击问题,成功研制了电容器等电位投切可控硅触发技术,为抑制叁次谐波,进一步减小接地电流,还研制加入了叁次谐波阻断装置。为使发生接地的过程中消弧线圈能始终保持最佳接地状态,还成功开发了在接地过程中进行实时调节的技术,克服了现有自动调谐消弧线圈在接地过程中不能跟踪调节的缺点。本次研究成功研制出了成套的超大容量消弧线圈自动调谐装置,顺利解决了超大容量、宽调节范围和精细调节之间的矛盾,在控制方法上实现了真正意义上的实时调节。
参考文献：
[1]. 新型快速可调消弧线圈接地系统研究[D]. 刘和平. 重庆大学. 2004
[2]. 快速可连续调节消弧线圈谐振接地系统的研究[D]. 江渝. 重庆大学. 2005
[3]. 新型快速可调节消弧线圈接地系统的研究[D]. 黄开长. 重庆大学. 2003
[4]. 快速可连续调节消弧线圈在小电流接地系统中的应用研究[D]. 江渝. 重庆大学. 2002
[5]. 基于快速调节消孤线圈的新型接地故障保护方法研究[D]. 陈安伟. 重庆大学. 2002
[6]. 基于DSP的新型消弧线圈接地系统控制器[J]. 刘和平, 高苏州, 李纯, 杨利辉, 叶一麟. 电力自动化设备. 2004
[7]. 乌海配电网接地方式的研究[D]. 陈世英. 华北电力大学（河北）. 2007
[8]. 小电流接地系统的动态补偿仿真研究[D]. 杨家兴. 广西大学. 2018
[9]. 嵌入式系统在消弧线圈接地系统中的应用研究[D]. 常猛. 重庆大学. 2006
[10]. 超大容量消弧线圈自动调谐技术和装置的研究[D]. 李国锋. 南京理工大学. 2008
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