相控重合闸断路器的控制策略及操动机构设计

摘要

电力系统中的断路器广泛采用重合闸技术以提高供电可靠性。但是，如果线路发生永久性故障，断路器会重合闸于永久性故障，重合闸瞬间电流大、能量高，会对线路上的设备产生较大冲击，降低电能质量，影响用户。本文针对这一问题，研究相控重合闸的控制策略和操动机构设计，具有一定的理论意义和工程应用价值。 本文设计了一种试探性相控重合闸操作方法，通过控制断路器重合于恰当的相位时间，并控制断路器在短时间内完成合闸、分闸两个动作，实现短时闭合，来判断线路状态。本文依据实际配网参数，搭建配电网模型，随后对无故障、永久性故障状态进行仿真分析，找出能够判别永久故障与瞬时故障的电气信号量，并且通过仿真找到最佳的合闸时刻与分闸时刻。随后对线路含分布式负载、线路发生断线故障以及过渡电阻过大三种情况分别进行仿真分析。最后对所设计的控制策略进行优化，得到最终的新型相控重合闸断路器控制策略。 本文设计了一种双单稳态永磁操动机构和一种斥力驱动式永磁操动机构，并提供合闸、分闸、短时闭合三种命令模式。仿真分析了这两种操动机构的静态、动态特性仿真，以及短时闭合动态特性，并比较了两种机构的优缺点。研究结果表明，新型相控断路器控制策略既可以判断故障是否是永久性，也能有效减少重合闸对电力系统的冲击，所设计的两种新机构也满足新型控制策略的短时闭合要求。

目录

第一个书签之前