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1、对数字化保护的认识对数字化保护的认识 西安交通大学西安交通大学 索南加乐索南加乐 时时 间：间：2006年年4月月 数字式电流电压互感器数字式电流电压互感器分为有源电子式分为有源电子式和和无源磁光式互感器无源磁光式互感器光学互感器是利用晶体的特定物理效应来敏感光学互感器是利用晶体的特定物理效应来敏感电压。它采用非金属晶体作为传感头，光纤作电压。它采用非金属晶体作为传感头，光纤作为传输介质，使电网与测量电路能有效隔离，为传输介质，使电网与测量电路能有效隔离，从而避免了二次短路的危险。是数字式电流电从而避免了二次短路的危险。是数字式电流电压互感器的发展方向压互感器的发展方向数字式电流电压互感器的特
2、点数字式电流电压互感器的特点测量准确度高全数字化接口（IEC61850）工作频带宽，线性度高 数字式继电保护数字式继电保护工频量保护；行波保护；暂态量保护。工频量保护工频量保护优点（1）理论完备；（2）可以定量整定计算。缺点 工频量的获取从原理上受到非周期分量和谐波的影响，无法消除，需要滤波算法介入，动作速度慢。输电线路只能采用简单模型，距离保护无法消除对侧系统参数未知的影响。行波保护行波保护优点（1）理论完备；（2）可以定量整定计算；（3）动作速度快。缺点由于行波反射的复杂性，仅仅波头是准确的，不能重复验证，可靠性差，没有用于保护，但在离线的测距应用很成功。暂态量保护暂态量保护优点（1）动作
3、速度快。缺点 理论不完备，只能定性分析不能定量计算，因而整定较困难；忽略了工频量的有效特征；随着新的传感技术的发展，边界也将变得不明确。参数识别保护的基本思想参数识别保护的基本思想 对于图对于图1所示的一般的所示的一般的RLC网络，若其网络结构已知，则网络，若其网络结构已知，则很容易得到其入口阻抗函数。很容易得到其入口阻抗函数。 图图1 单端口单端口RLC线性网络线性网络参数识别的基本思想参数识别的基本思想 由入端阻抗函数得到网络输入端电流、电压的时域表达式为：由入端阻抗函数得到网络输入端电流、电压的时域表达式为： 上式变形得到上式变形得到参数识别的基本思想参数识别的基本思想 取取k个测量数据
4、对个测量数据对 (k=n+m+1)，可得到一系列的，可得到一系列的微分方程微分方程 ，写成矩阵形式为，写成矩阵形式为从而可由最小二乘方法得到系数向量从而可由最小二乘方法得到系数向量c的估计值，即的估计值，即参数识别的基本思想参数识别的基本思想 注意到系数向量注意到系数向量c和网络中各元件参数之间存在如下的一般关系和网络中各元件参数之间存在如下的一般关系因此求解如下的最小二乘优化问题可得到网络中所有元件的参数，从而确因此求解如下的最小二乘优化问题可得到网络中所有元件的参数，从而确定网络的所有信息定网络的所有信息对于保护而言，一旦故障网络中各元件的参数确定，则网络的所有内部信对于保护而言，一旦故障
5、网络中各元件的参数确定，则网络的所有内部信息均可得到，从而利用参数识别的结果可以构成各种原理的保护。息均可得到，从而利用参数识别的结果可以构成各种原理的保护。元件模型及其适用频带元件模型及其适用频带 参数识别原理要求元件建模必须要考虑元件模型的适参数识别原理要求元件建模必须要考虑元件模型的适用频带用频带。元件模型是在一定频带内物理模型的近似，脱元件模型是在一定频带内物理模型的近似，脱离了频带而谈元件模型是否准确本身是无意义的；离了频带而谈元件模型是否准确本身是无意义的；同一物理元件的不同数学模型在不同的激励作用下表同一物理元件的不同数学模型在不同的激励作用下表现出不同特性，差异的大小与激励中信
6、号的频带有关。现出不同特性，差异的大小与激励中信号的频带有关。例如输电线路例如输电线路R-L模型，模型，集中参数模型和分布参数模集中参数模型和分布参数模型；型；元件模型的适用频带就是指元件数学模型的响应和实元件模型的适用频带就是指元件数学模型的响应和实际物理模型响应差异较小（满足工程需要）的频带。际物理模型响应差异较小（满足工程需要）的频带。参数识别保护的特点参数识别保护的特点 1.频带内的所有信号均为有效信号，极大地提高了故频带内的所有信号均为有效信号，极大地提高了故障识别的准确性和可靠性；障识别的准确性和可靠性；2.对于距离保护，从理论上解决了对侧阻抗的识别问对于距离保护，从理论上解决了对侧阻抗的识别问题，消除了其对距离距离保护和测距精度的影响；题，消除了其对距离距离保护和测距精度的影响；3.参数识别的保护适用频带很宽，对滤波器的要求很参数识别的保护适用频带很宽，对滤波器的要求很低，从原理上保护具有很高的快速性。低，从原理上保护具有很高的快速性。 谢谢！
