基于矩阵束方法的VFTO频域特性分析

摘要

气体绝缘变电站(GIS)中的开关操作或短路故障可能引发特快速暂态过电压(VFTO)。为了更好地研究VF7O的产生机理和传输特性,需要研究系统中各元器件参数变化对VFTO波形的影响。目前的研究主要针对的是时域特性,比如最大峰值、上升沿时间等。为了分析VFTO的频域特性,需要提取出其谐波分量。rn 本文利用矩阵束法的这个特点,实现了VFTO谐波特性的分析。首先,用矩阵束法分析了一个简单GIS系统下变压器入口端的VFTO特性,包括其各次谐波的频率和幅值,并且与用解析法推导的结果进行比较,证明了矩阵束法能很好地从一段较短的包含了主要信息的VFTO时域波形中分析出其谐波特性,利用求解得到的极点和留数,不仅能重构出用于计算的一段VFTO,还能预测出后续时段中VFTO的变化规律。然后,同样用矩阵束法对一个复杂GIS系统下变压器入口端的VFTO进行了谐波分析。结果表明,矩阵束法能很好地重构和预测出复杂GIS下变压器入口端的VFTO仿真波形。文章同时利用所提出的方法分析了变压器入口端电容对VFTO谐波成分的频率和幅值的影响。