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1、上海交通大学学报第?卷第?期! # %5:系统的仿真计算,论述了儿种滤波算法和电流差动保护的动作判据,从中选出比较适合以单片机为实现基础的光纤 电流保护的保护方案。3= 9 9短线路的数字仿真校验微机继电保护在各种 工况下的动作行为,最简单、最有效的方法是用计算机进行数字仿真研究。本文采用上海交通大学电力 系自行开发的 电力系统机一网相互作用哲态仿真程序6简称?% + ( 仿真程序7产生故障数据。经过考杯?森柳卿仿鑫稗序和国内外公认的.?,本文3蛇?年丫月肠日收到。、上海交通大学学报3445年第?期仿真程序在进行故障时的输出结果基本吻合。该程序操作简单,占用内存小,运算速度快,使用方便。为 了
2、滤掉信号中的高频分量,防止频率混叠,先经过一个模拟低通滤波器,因此后文将看到在故障数据送入保护算法之前,用数字仿真的前置低通滤波器进行预处理。由宁研究对象是电流 差动保护的动作行为,因此仿真分析时都取电流量。仿真系统的网络为“机对无秀大系统。网洛结线如图3所示8,?子尸图3网络结线节点3为 5 99?的气轮发电机,节点=为无穷大电源,?一5之 间为? 9长的00 输电线,5;了之间为3 。长的00输电线,仿真计算的 故障地点包括线路始端2末端,故障类型 包括单相接地,两相接地,两相短路、三相短路等。故障点的过渡 电阻 分别为。、3 9倍和 ? 9倍线路阻抗三种,线路?;5用四个二型等值网络来表
3、示。仿 真结果表明,上述短线路(!9 系统故障电流暂态信号中含有较强的非周期分量,谐波成分也比较大,二、三次谐 波最大可达到基波分量的=左右。很 显然,这是由于 = 90 线路 电感、分布电容等因素造 成的。因此滤波算法将主要针对这 些分 量。?几种有 代表性的快速滤波算法的性能 分析=。 。输电线路的光纤电流差动保护动作时 间要求不大于 一个周 波,扣除模拟低通滤波器和保护本身的延 时,数字滤波的时间不大于5:7式中8为 每周波采 样次 数,系统故障电流非周期分 量较大,必 须予以克服。一般可采用差分法或者修正差分法来滤 除非周期分量。带差郁准墉等8超高压短线微机光纤纵差保护滤波及算法的研究
4、分滤波器的半波富氏算法数据窗长度、李十17,如果每周波采样3?点,算法的收敛时间约为332加。将仿真程序的输出采样数据经过二阶巴特沃思低通数字滤波器6截止频率设置在3? 9) 7后,送 入带修正差分的半波富氏算法实现的数字滤波器,可得到误差收敛情况6图5;图一7,67637,6无37,637673一,67二,67一,6无767【 617,67人86无 7一,67,67其中,+637为电流采样值637为经 6 37次采样后电流相量的估计值2最小二乘法拟合函数应包括基频分量和非周期分量,即少67+02 056口,7+,26。,7+。一“,#:,则,67二06。,。7 6。,7一 ,厂”沱+丑6 7
5、+,67+。67二厂 万1 +;2一一;一2;嘴2333 6,67.图=线洛(三种。这两种判据均能承受很高的过渡 电阻,在重负荷情况下,其灵敏度稍有下降,这时可通过减小7值来满足要求。本文还简要考核了复杂故障的情况,故障地点为被保护线路中点,工况为 1一( 1 0卜0 2%_ 0一_卜_ 0_ 110 10 1及 叫 0 _3=1 05_2+_10 , 1 _0 0 011 0 怡0 _ 10 0 10, 10 5 1 0.) 0卜1 1一即 且0 00 3= 12, 10_ 戏5 盯鱿00 0 0_ 洲 02,10榔+ 0 加江撇1 亡1 _ 50 刀 汀, 匆申_,场 改眺。立_ 1 1 0 0 2+ 时攀吸询创协时11 _0卫 0_ 0 _33健一0甲罗仍_传钻玲砂理。,一0 _00孙一 通 0 0 , 20 沁,_ 11 _ 10 0
