一种基于dsp的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电力系统模型，特别是一种基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，为了监测发电厂、变电站母线对地电压，通常在发电机或变电站母线上接有电压互感器，并且其一次绕组接成星形，中性点直接接地。这样，电网受到某些扰动的激发时，电压互感器的激磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路，由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分频、基频或高频铁磁谐振过电压。经统计，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是中性点不接地系统中最常见、造成事故最多的一种内部过电压。谐振一方面将会导致系统过电压，危及弱绝缘设备，造成闪络跳闸事故，甚至还会导致避雷器爆炸等；另一方面谐振在PT中产生倍数很高的过电流，将会导致PT高压侧熔断器熔丝熔断、PT过流烧损或爆炸事故。PT谐振问题已严重威胁了电网的安全稳定运行，也是电力系统中某些重大事故的诱发原因之一。
[0003]全国各地中性点不接地系统中PT谐振问题时有报道，如重庆石坪变电站曾频繁发生PT谐振过电压，烧断PT高压熔断器几十次，万州站也发生过PT谐振事故，重庆电网各供电局10kV、35kV系统也多次发生PT谐振过电压导致PT烧坏事故，各网省电力系统中PT谐振事故也时有报道。PT谐振问题严重地威胁了电网的安全稳定运行，影响了供电的可靠性，是电力系统稳定运行的安全隐患，引起了电力部门和研究人员的极大重视。
[0004]为解决上述问题，消除配电网运行中的安全隐患，提高系统的可靠性，特对PT谐振及抑制措施进行模拟研究。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是解决现有技术问题的不足，提供一种基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型。
[0006]本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的:一种基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的三相电压互感器PT，所述三相电压互感器PT的二次开口三角串联有可控开关S和阻尼电阻R，所述可控开关S连接有用于采样开口三角形电压和发送控制信号的DSP。
[0007]进一步的，所述电压互感器PT的型号为JDZX16-10RG。
[0008]优选地，所述电压互感器PT的额定容量20VA，额定频率50Hz，额定电流2.8mA，额定相电压5.77kV。
[0009]控制策略:DSP采样三相电压互感器PT的二次开口三角的开口三角形电压，在DSP中设置阈值，处理后的采样电压达到阈值时，DSP发出控制可控开关S的信号，接入阻尼电阻R—段时间，之后断开可控开关S。
[0010]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点:本实用新型的基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型不仅能够区分接地故障和铁磁谐振，并且能够快速地消除铁磁谐振，还能够在消除铁磁谐振后使开口三角形保持开路，不影响PT的正常工作，阻尼电阻取值和接入时间长度根据变电站具体实际整定;基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型与智能化电网相符合，随着智能化电网发展，变电站各种设备都逐渐向智能化的方向发展，使电力系统的运行更加高效可靠安全。
[0011]本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
【附图说明】
[0012]本实用新型的【附图说明】如下:
[0013]图1为本实用新型的控制思路图；
[0014]图2为本实用新型的原理图；
[0015]图3为本实施例的不接入阻尼电阻R时分频谐振零序电压波形；
[0016]图4为本实施例的1.5s时接入10Ω的阻尼电阻R且接通时间6ms时零序电压波形；
[0017]图5为本实施例的1.5s时接入100 Ω的阻尼电阻R且接通时间6ms时零序电压波形；
[0018]图6为本实施例的0.5s时刻接入10Ω电阻的零序电压波形。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020]如图1、图2所示，图2中，Ea，Eb和Ec为三相电源电势，本实施例的基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的三相电压互感器PT，所述三相电压互感器PT的二次开口三角串联有可控开关S和阻尼电阻R，所述可控开关S连接有用于采样开口三角形电压和发送控制信号的DSP，所述电压互感器PT的型号为邛2乂16-101^，所述电压互感器?1'的额定容量20￥4，额定频率50取，额定电流2.811^，额定相电压5.77kV。
[0021]DSP采样三相电压互感器PT的二次开口三角的开口三角形电压，在DSP中设置阈值，处理后的采样电压达到阈值时，DSP发出控制可控开关S的信号，接入阻尼电阻R—段时间，之后断开可控开关S。
[0022]图3为不接入阻尼电阻R时分频谐振零序电压波形，图4和图5为在1.5s时刻接入电阻，接通时间6ms，阻尼电阻R分别为1 Ω和100 Ω时的零序电压波形，图6为0.5 s时刻接入1Ω电阻的零序电压波形。
[0023]图4和图5为在分频谐振过程中接入电阻6ms，谐振消失，图6为在接地故障期间接入电阻，接地故障继续。从而可知控制阻尼电阻R的接入能够区分铁磁谐振和接地故障，当为铁磁谐振时能够消除谐振，使系统恢复到正常状态。当为接地故障时，需要结合系统中其他保护装置消除接地故障。
[0024]图4和图5接入的阻尼电阻值不同，从图中可以看出，10Ω的阻尼电阻R效果优于100 Ω的阻尼电阻R，这与理论分析的阻尼电阻R小效果好结论一致。
[0025]由以分析可知，基于DSP的可控消协措施不仅能够区分接地故障和铁磁谐振，还能够在消除铁磁谐振后使开口三角形保持开路，不影响PT的正常工作。阻尼电阻R取值和接入时间长度根据变电站具体实际整定。可控型消协措施与智能化电网相符合，随着智能化电网发展，变电站各种设备都逐渐向智能化的方向发展，使电力系统的运行更加高效可靠安全。
[0026]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的三相电压互感器PT，其特征在于:所述三相电压互感器PT的二次开口三角串联有可控开关S和阻尼电阻R，所述可控开关S连接有用于采样开口三角形电压和发送控制信号的DSP。2.如权利要求1所述的一种基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型，其特征在于:所述电压互感器PT的型号为JDZX16-10RG。3.如权利要求1所述的一种基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型，其特征在于:所述电压互感器PT的额定容量20VA，额定频率50Hz，额定电流2.8mA，额定相电压5.77kV。
【专利摘要】一种基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的三相电压互感器PT，所述三相电压互感器PT的二次开口三角串联有可控开关S和阻尼电阻R，可控开关S连接有用于采样开口三角形电压和发送控制信号的DSP。由于采用了上述技术方案，本实用新型的基于DSP的可控消除三相铁磁谐振的电力系统模型不仅能够区分接地故障和铁磁谐振，并且能够快速地消除铁磁谐振，还能够在消除铁磁谐振后使开口三角形保持开路，不影响PT的正常工作，阻尼电阻取值和接入时间长度根据变电站具体实际整定。
【IPC分类】G05B17/02
【公开号】CN205263529
【申请号】CN201520946136
【发明人】宫林, 胡晓锐, 向菲, 王晋宇, 王斌
【申请人】国网重庆市电力公司电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月24日