《電子式互感器的行波傳變特性分析及套用技術研究》是依託山東大學，由高厚磊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：電子式互感器的行波傳變特性分析及套用技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高厚磊
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
電子式互感器被認為是符合智慧型電網發展要求的下一代互感器，其寬頻回響特徵非常適合於行波保護（測距）在信號感測方面的要求。但目前階段電子式互感器的設計和套用現狀還不能發揮其在頻率回響方面的優勢，致使已經實用化的行波測距技術也無法套用到數位化變電站中。基於此，本項目研究以下內容：電子式互感器感測部分的精確建模以及對故障行波信號的傳變特性分析；適合行波信號傳變的感測頭和信號還原電路的參數設計及樣機試製；電子式互感器高速數據採集以及與保護設備之間的數字接口技術；基於電子式互感器信號傳變特點的行波保護及故障測距新方法。項目的研究對象是基於羅氏線圈的電子式電流互感器和基於電容分壓原理的電子式電壓互感器。.本項目的研究目的在於探索電子式互感器對行波信號的整體傳變能力，解決套用中存在的理論和關鍵技術問題，為近期行波測距技術套用於數位化變電站和將來行波保護的實用化奠定理論和技術基礎。
結題摘要
長期以來，影響行波保護和故障測距實用化進程的瓶頸之一是電壓電流感測設備。為探索電子式互感器對故障行波信號的傳變能力和可行性，本項目針對羅氏線圈電子式電流互感器（R-ECT）和電容分壓型電子式電壓互感器（R-EVT）的行波傳變特性及套用技術進行了深入研究。項目取得了如下研究成果：①對R-ECT和C-EVT的感測頭部分分別進行了準確建模，分析其對高頻信號的回響特性和微分輸出特徵，從理論上得出電子式互感器具有良好的行波信號傳變能力。②設計了一種無源和有源相結合的積分電路，對電子式互感器的微分輸出信號實現了從低頻到高頻的全頻段積分；設計了基於差分方程的數字積分算法，能在一個較寬的頻帶範圍內實現有效積分。③研究羅氏線圈參數的設計方法，提出基於物理參數和電氣參數的閉環設計思路，試製出行波用羅氏線圈樣機。④測試結果表明，羅氏線圈樣機的輸出信號為一次電流信號的微分，對雷擊浪涌和故障行波信號具有快速跟隨能力，與理論分析相符。⑤試製了電容分壓型電子式電壓互感器，測試結果表明，其二次輸出電壓為一次電壓信號的微分，對故障行波信號具有良好的傳變能力。⑥構建了高速同步數據採集系統，為研究基於電子式互感器的行波測距和保護方法提供了方便可靠的測試平台。⑦提出行波用合併單元及其接口的設計方案，通過CPU與FPGA的協調配合，實現大批量採樣數據的快速收發。⑧利用電子式互感器微分輸出的特點，提出了基於微分行波的雙端故障測距新方法和極性比較式縱聯保護新方法。⑨利用微分行波的還原信號，提出一種新型行波方向縱聯保護原理，根據正向行波幅值積分與反向行波幅值積分的比值來確定故障方向，避免了只利用初始波頭信息進行判定而帶來的可靠性問題。本項目取得的上述理論與試驗研究成果，為基於電子式互感器的行波測距和行波保護的實用化奠定了理論和技術基礎。
