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变电站的电磁干扰预测分析

作　者: 唐晓辉
导　师: 张惠娟
学　校: 河北工业大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 隔离开关操作空载母线电磁瞬态仿真灰色预测理论
分类号: TM63
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着电力系统的电压等级的不断增加,研究电力系统的电磁兼容问题也越来越重要。变电站在一定的空间中汇集了众多的电气设备,因此变电站电磁兼容成为电力系统电磁兼容的主要研究方向之一。在空气绝缘变电站中,作为常规开关操作之一的隔离开关操作是变电站内重要的电磁干扰源。在隔离开关对高压空载母线进行开关操作时,将沿母线产生操作过电压和过电流,并在空间形成很强的瞬态电磁场;同时产生的瞬态电磁波极易通过空间耦合和传导耦合进入二次设备,造成强烈的电磁干扰,影响其正常运行。本文对变电站内开关操作产生的电磁干扰问题进行了研究,主要包括以下方面:首先,对某500kV变电站的开关切合空载母线操作的电磁瞬态进行了理论研究和仿真分析。在某500kV超高压变电站电气连接的基础上,利用EMTP-ATP电磁瞬态仿真软件建立了隔离开关切合空载母线操作瞬态的电磁仿真模型。深入研究空载母线带分支和不带分支情况下变电站隔离开关操作瞬态产生的电磁环境,并对产生的瞬态过电压、过电流进行分析。经与实测结果进行比较,仿真模型具有比较好的准确度,证明电磁瞬态仿真计算是可靠有效的,对变电站电磁环境问题的研究分析具有较高的应用价值。其次,将灰预测理论引入到变电站电磁干扰环境问题的研究中。在变电站开关操作瞬态电磁干扰通过连接到母线上的CT、PT的耦合传导过程的研究基础上,引入多变量灰预测建模理论,建立了电磁干扰的多变量灰预测模型。该模型从初始条件选取的角度对原有多变量灰预测模型进行了改进,克服了单一模型仅适用于预测某一数据变化规律的不足。实例分析结果表明,该模型具有预测速度快,需要数据少,预测准确度高等优点,证明将多变量灰预测建模理论应用于电磁干扰预测分析是可行的,有着广泛的发展空间和应用前景。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-13
  1-1 课题研究背景  8-10
    1-1-1 电力系统电磁兼容问题  8-9
    1-1-2 变电站电磁兼容问题及其对二次回路的影响  9-10
  1-2 变电站瞬态电磁环境国内外研究现状  10-12
    1-2-1 变电站瞬态电磁环境国外研究概况  10-11
    1-2-2 变电站瞬态电磁环境国内研究概况  11-12
  1-3 本文的主要工作  12-13
第二章变电站开关操作瞬态电磁干扰情况的研究  13-20
  2-1 变电站主要开关动作类型  13-14
  2-2 开关操作的瞬态电磁场  14-15
  2-3 开关动作瞬态干扰研究  15-17
  2-4 变电站瞬态电磁环境的研究方法  17-18
  2-5 小结  18-20
第三章变电站开关切合高压空载母线电磁瞬态的仿真实现  20-32
  3-1 EMTP电磁瞬态仿真软件  20-22
    3-1-1 软件的发展  20
    3-1-2 软件的功能介绍  20-22
  3-2 开关切合空母操作电磁瞬态仿真的ATP软件实现  22-30
    3-2-1 切合无分支高压空载母线仿真模型的建立  22-24
    3-2-2 切合无分支高压空载母线模型的仿真分析  24-26
    3-2-3 开关切合带分支高压空载母线仿真模型的建立  26-27
    3-2-4 开关切合带分支高压空载母线仿真模型的仿真分析  27-30
  3-3 小结  30-32
第四章多变量灰色预测模型的研究  32-46
  4-1 灰色系统理论简介  32-33
  4-2 灰色预测理论  33-37
    4-2-1 灰色预测方法及特点  33-34
    4-2-2 灰色系统理论建模数学原理及特点  34-35
    4-2-3 GM(1,1)单变量灰预测模型  35-37
    4-2-4 GM(1,1)单变量灰预测模型的不足  37
  4-3 多变量灰色预测模型建模原理  37-45
    4-3-1 多变量灰色预测模型的建模机理  37-40
    4-3-2 多变量灰色预测模型的精度检验  40-41
    4-3-3 多变量灰色预测模型的建模机理小结  41-43
    4-3-4 MGM(1,n)模型建立的改进之处  43-45
  4-4 小结  45-46
第五章瞬态电磁干扰多变量灰预测模型的matlab程序实现  46-61
  5-1 程序开发环境简介  46
  5-2 灰预测MGM(1,n)模型的程序实现  46-52
    5-2-1 源数据分析  47-48
    5-2-2 电磁干扰MGM(1,n)模型  48-49
    5-2-3 电磁干扰MGM(1,n)模型的精度检验与分析  49-50
    5-2-4 电磁干扰MGM(1,n) 多变量灰预测模型遇到的问题  50-52
  5-3 改进MGM(1,4)预测模型的拟合预测分析  52-60
    5-3-1 实例验证分析  52-55
    5-3-2 修改边界条件提高模型精度  55-57
    5-3-3 电磁干扰MGM(1,4)多变量灰预测模型  57-60
  5-4 小结  60-61
第六章结论  61-63
参考文献  63-66
致谢  66

变电站的电磁干扰预测分析

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