基于工控机的消弧线圈控制系统研究与仿真

摘要

我国中压配电网，绝大多数采用中性点不接地方式．这种接地方式最大的优点是：当发生单相接地时，三相线电压的对称性没有被破坏，所以用户用电不受影响，可维持一定长的时间．但是，当配电网达到一定规模，对地电容电流达到一定数值后，必须采取加装消弧线圈的措施来保证配电网的安全。 配电网中性点采用消弧线圈接地的方式，对于改善电网供电质量、提高供电可靠性和保证整个系统安全运行都有十分重要的意义．本文在此背景下，对谐振接地系统展开研究与仿真。首先介绍了中性点接地方式的发展过程，通过对谐振接地原理和单相接地故障的分析，认识到接地故障对系统安全运行的危害，通过消弧线圈对接地电容电流的迅速准确补偿是减小故障危害的最主要手段。 其次本文分析了消弧线圈的工作原理，详细论述了消弧线圈对地电容电流的测量方法，并指出了位移电压法在测量对地电容中存在的问题。文章对该方法提出了改进，并对改进前后的两种方法进行了仿真比较。仿真结果表明，改进后的方法计算结果更为准确，相对误差控制在1％以内，满足电力系统的要求。 最后，论文介绍了消弧线圈的新模型，通过对第二、三绕组的控制实现消弧线圈的大范围连续可调。利用Matlab仿真平台建立了这种消弧线圈的仿真模型，对其性能进行了仿真分析．从实验结果可以看出，该技术是正确可行的。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1概述

1.2研究内容及创新之处

1.3论文结构安排

第二章消弧线圈的工作原理

2.1电力系统中性点的运行方式

2.1.1中性点不接地的电力系统

2.1.2中性点经消弧线圈接地的电力系统

2.1.3中性点直接接地的电力系统

2.2消弧线圈的基础知识

2.2.1消弧线圈的概念

2.2.1消弧线圈的分类

2.3消弧线圈的运行分析

2.3.1补偿原理

2.3.2补偿电网正常运行时的串联谐振

2.3.3补偿电网单相接地并联谐振

2.4消弧线圈的自动调谐

第三章系统建模

3.1消弧线圈控制系统的构成

3.2仿真平台介绍

3.2.1系统仿真(Simulink)环境

3.2.2电力系统模型库

3.2.3 Simulink的仿真步骤

3.3系统建模

3.3.1消弧线圈的仿真模型

3.3.2接地点的仿真模型

3.3.3系统集成后的仿真模型

第四章位移电压法的改进与仿真

4.1位移电压法的改进

4.2位移电压法测算对地电容的仿真

4.2.1仿真参数设置

4.2.2仿真步骤

4.2.3仿真结果分析

4.3改进后的位移电压法测算对地电容的仿真

4.3.1仿真步骤

4.3.2仿真结果分析

第五章电感电流的调节与仿真

5.1新模型的介绍

5.1.1结构及原理

5.1.2新模型的仿真

5.2仿真实验

5.2.1仿真参数设置

5.2.2仿真步骤

5.2.3仿真结果分析

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢