特快速暂态过电压对二次侧共模干扰建模

doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.366

特快速暂态过电压对二次侧共模干扰建模

庞福滨¹, 嵇建飞¹, 吴贤强², 周孟夏^,², 颜伟², 许东²

1.国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,南京 211103

2.南京师范大学电气与自动化工程学院,南京 211103

Modeling of Common Mode Interference of Secondary Side of Potential Transformer in VFTO Excitation

PANG Fubin¹, JI Jianfei¹, WU Xianqiang², ZHOU Mengxia^,², YAN Wei², XU Dong²

1. State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd. Research Institute, Nanjing 211103, China

2. School of Electrical and Automation Engineering, Nanjing Normal University, Nanjing 211103, China

通讯作者: 周孟夏,博士,讲师;E-mail:61239@njnu.edu.cn.

责任编辑: 王历历

收稿日期: 2023-08-2 接受日期: 2023-11-17

基金资助:

国网江苏省电力有限公司科技项目(J2022121)

Received: 2023-08-2 Accepted: 2023-11-17

作者简介 About authors

庞福滨(1987—),博士,从事电力线载波通信技术、电力系统继电保护、电子式互感器测试技术研究.

摘要

变电站隔离开关和断路器操作会产生特快速暂态过电压(VFTO),通过电缆传输和空间辐射两种方式干扰电力二次设备安全可靠运行.VFTO是一种包含多个频段干扰分量的暂态干扰脉冲,其干扰分量频率可达100 MHz,现有电磁干扰模型和试验标准难以描述VFTO干扰波形时频特性.为此,首先分析变电站VFTO产生机理及VFTO传输路径,提出变电站VFTO测量方法,测量隔离开关操作时电压互感器二次侧VFTO宏脉冲和微脉冲.其次,提出基于同步压缩小波变换的VFTO时频特性分析方法,得到VFTO时频二重域特性,提升了时域和频域分辨率.最后,建立基于衰减阻尼振荡波的变电站VFTO干扰模型,提出基于进化差分算法的VFTO干扰模型参数提取方法.实验结果表明:模型结果和实测结果基本一致,两者决定系数R²为0.85,能够表征VFTO干扰波形时频特性,为VFTO抗扰度标准制定和电力设备运维提供依据.

关键词： 特快速暂态过电压; 气体绝缘变电站; 电压互感器二次侧; 差分进化算法

Abstract

Very fast transient overvoltage (VFTO) is generated during the operation of isolation switches and circuit breakers in substations, which can affect the safe and reliable operation of power secondary equipment through cable transmission and spatial radiation. VFTO is a type of transient interference pulse which contains multiple frequency band interference components with frequencies reaching to 100 MHz. However, it is difficult to describe the time-frequency characteristics of VFTO interference waveforms by current electromagnetic interference models and experimental standards. Therefore, first, the generation mechanism and transmission path of VFTO in substations are analyzed and a measurement method for VFTO in substations is proposed. Macro and micro pulses of VFTO are measured on the secondary side of voltage transformers during isolation switch operation. Then, a method for the time-frequency characteristic analysis of VFTO is proposed based on synchronous compressed wavelet transform, which can obtain the time-frequency characteristics of VFTO and improve the time-domain and frequency-domain resolution. Finally, a VFTO interference model for substation is established based on attenuated damping oscillation waves and a method for extracting the model parameters is proposed based on difference evolutionary algorithm. The experimental results show that predictions made by the model are basically consistent with the measured results with a coefficient of determination (R²) is 0.85. The proposed model can describe the time-frequency characteristics of VFTO interference waveforms, providing a basis for the development of VFTO immunity standards and the operation and maintenance of power equipment.

Keywords： very fast transient overvoltage (VFTO); gas insulated substation (GIS); secondary side of potential transformer (PT); differential evolution algorithm (DE)

PDF (4033KB) 元数据多维度评价相关文章导出 EndNote| Ris| Bibtex 收藏本文

本文引用格式

庞福滨, 嵇建飞, 吴贤强, 周孟夏, 颜伟, 许东. 特快速暂态过电压对二次侧共模干扰建模[J]. 上海交通大学学报, 2025, 59(6): 812-820 doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.366

PANG Fubin, JI Jianfei, WU Xianqiang, ZHOU Mengxia, YAN Wei, XU Dong. Modeling of Common Mode Interference of Secondary Side of Potential Transformer in VFTO Excitation[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2025, 59(6): 812-820 doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.366

空气绝缘变电站(air insulated substation, AIS)采用空气和绝缘子实现带电导体与地及带电导体之间的绝缘,占地面积较大.气体绝缘变电站(gas insulated substation, GIS)采用六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质,占地面积较小,设备可靠性较高、可维护性较好^[1-3],已广泛应用于高压输变电领域.在AIS和GIS中,隔离开关和断路器操作会产生特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage, VFTO),其干扰频率小于100 MHz,干扰持续时间为1~300 ms,单个干扰持续时间为0.01 μs~0.3 ms^[4-6].

VFTO会通过电缆、空气和地电位等方式干扰变电站内继电保护设备、传感器等电力设备安全可靠运行,影响变电站运维工作.与电快速脉冲群和浪涌等电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)相比,VFTO干扰波形更加复杂,不同时刻 VFTO干扰波形由多个不同频段干扰相互叠加组成.此外,不同变电站隔离开关和断路器操作产生的VFTO频率和持续时间等干扰特性并不相同,VFTO干扰特性与隔离开关和断路器物理结构、开关速度、变电站电缆结构和长度以及传输路径回路阻抗紧密相关^[7-9].根据GB/T 17626.18—2016《电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡波抗扰度试验》制定了0.1、1、3、10和30 MHz干扰频率下的阻尼振荡波抗扰度试验方法^[10],但其难以改变干扰频率,亦无法实现多个频率干扰的同步和异步叠加,较难模拟变电站实际VFTO干扰波形.

国内外学者对变电站VFTO干扰开展了大量研究,主要包括变电站VFTO特性、电磁干扰受扰机理以及电磁干扰防护方法等方面.在变电站 VFTO特性方面,文献[11-12]中利用快速傅里叶变换分析电力二次设备电磁干扰特性,得到干扰波形整体频谱特性,但较难确定不同时刻下干扰波形的频谱分量.文献[13-14]中分别采用广义S变换(generalized S transform, GST)和短时傅里叶变换(short-time fourier transformation, STFT)分析VFTO时频特性,得到不同时刻下VFTO干扰波形的频谱特性,但干扰波形时频二重域分析结果的时域分辨率和频域分辨率尚待进一步提升.上述方法难以提取不同时刻下VFTO不同频段干扰的波形参数,较难建立变电站VFTO干扰模型.

在变电站电磁干扰受理机理方面,文献[15]中建立变电站开关场二次电缆的辐射电磁干扰耦合模型,分析了变电站开关场空间辐射电磁干扰对二次电缆的场路耦合机理.文献[16]中建立三相共体式GIS母线筒模型,分析了不同电流频率下GIS内部磁场和磁通密度分布特性.文献[17]中建立变电站二次电缆高频电路模型,分析了暂态地电位对变电站二次电缆的耦合机理.文献[18]中采用最小二乘法建立基于电缆分布参数的变电站二次电缆 VFTO 模型,分析了二次电缆受扰特性.文献[19]中分析了GIS设备冲击试验的波形参数、电压极性和加压间隔时间.尽管上述电磁干扰模型能够得到干扰频段、干扰峰值和上升沿等波形参数特性^[20],然而模型精度尚待进一步提升.

在电磁干扰防护方面,通常采用EMI滤波器、阻抗匹配和电磁屏蔽等方法抑制电力设备电磁干扰^[21].EMI滤波器电路拓扑和参数与干扰频段、干扰源阻抗和受扰设备阻抗密切相关,缺乏上述设计输入参数不仅会增加EMI滤波器设计周期,还会降低电磁干扰抑制效果和阻抗匹配效果,影响电力设备和二次电缆信号传输的信号完整性.在实际工程应用中,采用金属屏蔽丝网设计电磁屏蔽措施能够降低VFTO对电力二次设备和二次电缆的电磁干扰.文献[22]中分析了变电站电磁环境特性和辐射抗扰度要求,提出适用于电力二次设备电磁屏蔽设计方案,采用有限元方法评估了不同方案电磁屏蔽效能.

针对上述问题,通过分析电压互感器(potential transformer, PT)二次侧共模干扰电压现场测试结果,研究二次侧电磁干扰波形特征,提出基于同步压缩小波变换(synchrosqueezed wavelet transforms, SWT)的电压传感器二次侧电磁干扰建模方法,为电力二次设备EMI滤波器和二次设备抗扰发生器设计提供理论依据,从而提高GIS变电站二次设备运行可靠性.

1 GIS变电站VFTO干扰机理和测试方法

在GIS变电站中,隔离开关和断路器操作会产生VFTO,VFTO通过电缆传输干扰继电保护装置等电力二次设备安全可靠运行.

1.1 变电站VFTO干扰机理

在隔离开关或断路器操作时,两端金属触头靠近形成的电弧放电会产生VFTO,VFTO会沿着一次电缆传输至变电站其他设备.在VFTO传输过程中,由于VFTO干扰频率较高,传输阻抗不匹配会导致VFTO行波产生折射和反射,改变VFTO频率和幅值.电压互感器和电流互感器采集到的电压和电流信号是继电保护装置的输入信号,其受到VFTO干扰会导致继电保护装置产生误告警,影响电力二次设备正常工作,传输路径如图1(a)所示.图中:C₁为互感器上分压电容;C₂为互感器下分压电容;C₃为互感器绕组分布电容;L为互感器一次侧接地电感.

图1

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图1 经过电压互感器或电流互感器对二次设备的VFTO干扰

Fig.1 VFTO interference to secondary devices through phase voltage transformer or current transformer

如图1(b)所示,用PT一次侧的共模骚扰电压U_a来表征母线处的VFTO电压U_A,则互感器承受的VFTO干扰电压为

(1)U_a=

\frac{(\frac{1}{j ω C_{2}} + j ω L) / / Z_{i n}}{(\frac{1}{j ω C_{2}} + j ω L) / / Z_{i n} + \frac{1}{j ω C_{1}}}

U_A

式中://表示并联;Z₀为二次电缆波阻抗;Z_L为电力二次设备负载阻抗;ω为角频率;输入阻抗为

(2)Z_in=Z₀

\frac{1 + ρ_{2} e^{- 2 Γ l}}{1 - ρ_{2} e^{- 2 Γ l}}

式中:l为二次电缆长度.

假设二次电缆没有损耗,二次电缆的传播常数Г和反射系数ρ₁、ρ₂分别为

(3)

\begin{array}{l} Γ = j ω \sqrt{L_{0} C_{0}}, ρ_{1} = \frac{Z_{S} - Z_{0}}{Z_{S} + Z_{0}} \\ ρ_{2} = \frac{Z_{L} - Z_{0}}{Z_{L} + Z_{0}} \end{array}\}

式中:L₀、C₀分别为单位长度电缆的电感和电容;Z_S为输出阻抗,表达式为

(4)Z_S=

\frac{1}{j ω C_{2}}

+jωL+

\frac{1}{j ω C_{3}}

根据多导体传输线理论,电力二次设备承受的 VFTO干扰电压为

(5)U_L=

\frac{U_{a}}{2} \frac{e^{- Γ l} (1 + ρ_{2}) (1 - ρ_{1})}{1 - ρ_{1} ρ_{2} e^{- 2 Γ l}}

1.2 变电站VFTO干扰测试方法

变电站VFTO干扰测试系统主要由信号衰减器、示波器、锂电池、逆变器、屏蔽和光纤通信系统组成,如图2所示.其中信号衰减器可将测量到的干扰电压衰减 1 000 倍,屏蔽箱能够降低变电站电磁干扰对测试系统的影响,检测系统输出信号在屏蔽箱内完成电光转换后再通过光纤传输至系统,系统性能参数如表1所示.

图2

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图2 二次侧干扰测量系统

Fig.2 Secondary side interference measurement system

表1 测量系统中信号示波器和衰减器的性能参数

Tab.1 Performance parameters of signal oscilloscopes and attenuators in measurement systems

设备	型号	性能参数
示波器	Yokogawa DLM2054	最大采样率2.5 GS/s,最大记录长度12.5 Mpoints,带宽500 MHz
衰减器	JUJUN K1000	带宽100 MHz,衰减60 dB

注:1 Mpoints=1万个采样点.

新窗口打开| 下载CSV

在某1 100 kV GIS试验平台开展就地化保护装置PT二次侧干扰测试,系统接地参考点为就地化保护装置的接地铜排,共进行10次隔离开关操作测试,结果如图3所示.隔离开关合闸时,PT二次侧宏脉冲波形如图3(a)所示,宏脉冲持续时间为100 ms,VFTO最大幅值为10 kV.宏脉冲的第一个微脉冲H和中间微脉冲M如图3(b)所示.随着隔离开关两端触头距离减小,击穿电压降低,VFTO 干扰不断降低.

图3

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图3 隔离开关合闸时PT二次侧干扰

Fig.3 PT secondary side interference with isolation switch closed

2 VFTO干扰波形时频特性分析

2.1 基于同步压缩小波变换的VFTO干扰波形时频特性分析方法

VFTO干扰波形包含大量频率分量,傅里叶变换难以描述VFTO干扰波形特性,因此,需要同时分析VFTO干扰时域和频域特性.受到不确定性原理限制,线性时频变换方法的时域和频域分辨率无法同时提高.

假设VFTO干扰为x(t),t为时间,采用连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)分析干扰波形可得小波系数:

(6)W_x(d, g;φ)=

\int_{- \infty}^{\infty}

x(t)φ_d_,_g(t)dt

(7)φ_d_,_g(t)=

\frac{1}{\sqrt{|d|}}

(\frac{t - g}{d})

式中:φ_d_,_g(t)为基本小波函数φ(t)通过坐标平移和展开得到;d、g为平移展开的距离.

利用小波系数W_x(d, g;φ)计算瞬时频率:

(8)ω_x(d,g)=

\frac{- j}{2 π W_{x} (d, g; φ)} \frac{\partial W_{x} (d, g; φ)}{\partial g}

利用式(8)将时域波形转换为时频二重域波形(g, ω_x(d, g)),并将频率区间[ω₁-0.5Δω, ω₁+0.5Δω]压缩到频率ω₁上,从而实现同步压缩,提高时域和频域分辨率.

同步压缩变换结果为

(9)T_x(ω₁, g)=

\frac{1}{Δ ω} \sum_{z}^{}

W_x(d, g;φ)

d_{k}^{- \frac{3}{2}}

Δd_k

式中:k为尺度个数;d_k为尺度坐标;ω₁为频率坐标;Δω为趋近于ω₁附近的表达形式.此外,k实数集下限,z可表示为

(10)

|ω_{x} (d, g) - ω_{1}|

\frac{Δ ω}{2}

2.2 不同算法的VFTO干扰波形时频特性分析结果对比

为了评估不同算法的时频分析效果,分别采用短时傅里叶变换、连续小波变换、广义S变换和同步压缩小波变换分析一个包含1、10、30、60和 80 MHz 频率分量的VFTO干扰波形,分析结果如图4所示.

图4

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图4 不同算法时频分析对比

Fig.4 Time-frequency analysis results of different algorithms

短时傅里叶变换难以兼顾干扰波形的高频和低频分量,其窗函数越宽,时域分辨率越低、频域分辨率越高.如图4(b)所示,图中每一条波形均较宽,其频域分辨率较低.以Morlet小波作为连续小波变换母函数,如图4(c)所示,低频段的时域分辨率较低、频域分辨率较高;高频段的时域分辨率较高、频域分辨率较低.广义S变换的基础是S变换,利用调节因子改变算法的时频分辨率,如图4(d)所示,当频率小于30 MHz时,时域和频域分辨率较高;当频率大于30 MHz时,时域和频域分辨率均较低.以bump小波作为同步压缩小波变换的母函数,如图4(e)所示,在整个频段内,时域和频域分辨率均较高,对比结果如表2所示.

表2 4种算法时频分析结果对比

Tab.2 Comparison of time-frequency analysis results of four algorithms

算法	时域分辨率/μs	频域分辨率/MHz
STFT	0.3	10
CWT	0.5	20
GST	0.2	5
SWT	0.1	1

新窗口打开| 下载CSV

3 变电站VFTO干扰建模

3.1 VFTO干扰模型

VFTO干扰由不同频率干扰波形在不同时刻叠加形成(见图4).因此,首先建立基于衰减阻尼振荡波的VFTO模型;然后,利用同步压缩小波变换分析VFTO干扰波形时频特性;其次,利用进化差分算法提取模型参数;最后,将不同频率干扰波形进行叠加,得到VFTO干扰波形.

衰减阻尼振荡波可表示为

(11)D(t)=ce^-^btsin(at)

VFTO由N个频率干扰波形组成,则

(12)z(t)=

\sum_{i = 1}^{N}

c_i

e^{- b_{i}}

sin(a_it+θ_i)

式中:a、b、c为待定模型参数,分别表示不同频率干扰波形的波形参数、衰减参数和幅度参数;θ_i为不同频率干扰波形的时间参数;i为正整数,可以根据VFTO时频分析结果确定.

以图3(b)中第一个微脉冲波形为例,采用同步压缩小波变换分析干扰波形时频特性.如图5所示,VFTO干扰波形频段为800~100 MHz,但幅值较强的干扰频率主要为1.3、7.8和31 MHz.为了进一步提高模型精度,分别设计3个频段干扰的带通滤波器,滤波器设计参数如表3所示.表中:Goal为目标频段;Order为阶数;Fstop1、Fstop2为阻带频率;Fpass1、Fpass2为通带频率.

图5

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图5 SWT对第一脉冲波形的时频分析

Fig.5 Time-frequency analysis of the first pulse waveform by SWT

表3 3种带通滤波器的设计参数

Tab.3 Design parameters for three band-pass filters

Goal/ MHz	Order	Fstop1/ MHz	Fpass1/ MHz	Fpass2/ MHz	Fstop2/ MHz
1.3	78	0.8	1	2	2.2
7.8	34	6.0	7	8	10.0
31	64	29.0	30	35	36.0

新窗口打开| 下载CSV

滤波后的VFTO波形如图6所示,1.3、7.8和31 MHz 3个频率干扰分量均可等效为衰减阻尼振荡波,7.8 MHz干扰分量幅值最高,峰峰值可达 5 kV;1.3 MHz干扰分量幅值次之,峰峰值可达 2 kV;31 MHz 干扰分量幅值最低,峰峰值可达 1 kV.此外, 3种不同频率的干扰波形施加时间也不同.

图6

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图6 滤波后的高频带、中频带和低频带的时域波形

Fig.6 Time-domain waveforms of high, middle, and low frequency bands after filtering

3.2 基于进化差分算法的VFTO干扰模型参数提取

为了得到式(12)VFTO干扰波形参数的最优解,通常采用遗传算法(GA)进行寻优.然而,遗传算法利用适应度值实现父代杂交控制,从而改变子代个体被选择概率.在求解最大化问题时,算法适应值越大则个体被选择概率越大,会陷入局部最优,降低 VFTO模型精度.

进化差分(differential evolution, DE)算法是对候选种群执行随机操作的并行直接搜索算法,从随机选择的初始种群开始,操作过程包括选择、交叉和变异,算法流程如图7所示.图中:t'为循环次数.DE算法控制参数主要包括种群规模、缩放因子和交叉概率;其中,缩放因子会影响算法搜索能力和收敛速度,其通过交叉变异向量与其父代个体向量生成子代个体向量,实现VFTO模型的全局寻优,模型参数逼近效果更好.

图7

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图7 DE算法流程图

Fig.7 Flow chart of DE algorithm

采用DE算法提取VFTO干扰模型参数,如式(12)中a_i、b_i、c_i,将拟合值和实测电压波形差值的最小化作为求解目标:

(13)

\begin{array}{l} B = m i n f (x_{1}, x_{2}, \dots, x_{D}) \\ s . t . {x^{L}}_{j} \leq x_{j} \leq {x^{U}}_{j}, j = 1, 2, \dots, D \end{array}\}

式中:B为目标函数; ${x^{U}}_{j}$ 、 ${x^{L}}_{j}$ 分别为x_j最大值和最小值;D为空间维数,D⊆Rⁿ.

为了进一步评估DE算法寻优结果,采用R²参数分析VFTO模型参数提取效果:

(14)R²=

\frac{m_{S S R}}{n_{S S T}}

\frac{\sum_{i = 1}^{n} ({\hat{y}}_{i} {- \bar{y})}^{2}}{\sum_{i = 1}^{n} (y_{i} {- \bar{y})}^{2}}

式中:m_SSR为回归平方和;n_SST为总平方和; ${\hat{y}}_{i}$ 为拟合数据;y_i为实测数据; $\bar{y}$ 为实测数据平均值.R²的值越接近1,拟合效果越好.

3.3 遗传算法和进化差分算法对比

遗传算法和进化差分算法均能够实现模型参数提取.为了验证两种算法的差异性,以共模扼流圈为验证对象,对比阻抗分析仪测试结果、遗传算法模型提取结果以及进化差分算法模型提取结果,如图8所示.结果表明,与遗传算法相比,进化差分算法结果更接近实测结果,采用DE算法提取VFTO干扰波形参数的效果更好.

图8

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图8 遗传算法和进化差分算法的模型提取结果对比

Fig.8 Comparison of model extraction results between GA and DE

4 变电站VFTO干扰建模方法验证分析

以图3(b)第一个微脉冲波形为例,利用同步压缩小波变换得到VFTO干扰时频特性(见图5),再根据式(12)建立包含1.3、7.8和31 MHz 3个频率干扰分量VFTO干扰波形,最后利用DE算法提取模型参数a_i、b_i、c_i,i=1, 2, 3,模型提取结果如表4所示.

表4 DE算法拟合结果

Tab.4 Fitting results of DE algorithm

模型参数	a	b	c
1.3 MHz (i=1)	9918480	624354(优化为364210)	1.30
7.8 MHz (i=2)	48376007	280130	-2.73
31 MHz (i=3)	201884887	784640	-0.60

新窗口打开| 下载CSV

将1.3、7.8和31 MHz 3个频率干扰分量的模型参数a₁、b₁、c₁、 a₂、b₂、c₂、 a₃、b₃、c₃代入式(12)可得VFTO干扰波形,表示为

(15)

\begin{array}{l} y = \sum_{i = 1}^{3} y_{i} \\ y_{1} = - 1.3 e^{- 364 210 t} s i n (9 918 480 t - 30) \\ y_{2} = - 2.73 e^{- 280 130 t} s i n (48 376 007 t - 0.7) \\ y_{3} = - 0.6 e^{- 784 640 t} s i n (201 884 887 t) \end{array}\}

VFTO干扰波形1.3 MHz分量拟合结果如图9所示,不难发现1.3 MHz频率分量波形失真,干扰波形中间两个周期存在一定时间偏差,模型结果和实测结果的干扰幅值基本一致.

图9

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图9 1.3 MHz频率分量拟合结果

Fig.9 Fitting results of 1.3 MHz frequency component

VFTO干扰波形7.8 MHz分量拟合结果如图10所示,尽管该干扰分量有3个峰值,但每个峰值逐渐衰减,符合衰减阻尼振荡波波形趋势,因此拟合结果较好.

图10

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图10 7.8 MHz频率分量拟合结果

Fig.10 Fitting results of 7.8 MHz frequency component

VFTO干扰波形的31 MHz分量拟合结果如图11所示,尽管波形振荡过程中存在多个峰值,拟合结果总体较好,但部分时刻波形幅值偏大.

图11

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图11 31 MHz频率分量拟合结果

Fig.11 Fitting results of 31 MHz frequency component

VFTO电磁干扰模型与实测结果的总体对比如图12所示,不难发现,模型结果和实测结果基本一致,两者的决定系数R²为0.85.

图12

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图12 所提模型与实测第一脉冲波形的比较

Fig.12 Comparison between the first pulse waveforms of proposed model and measurement

5 结语

首先,分析变电站隔离开关或断路器操作产生的VFTO机理及其传输路径,提出变电站传感器二次侧VFTO测量方法,测量了隔离开关操作时电压传感器二次侧电磁干扰.然后,提出基于同步压缩小波变换的VFTO干扰波形时频特性分析方法,得到VFTO时频二重域特性;对比STFT、CWT、GST和SWT这4种算法发现,采用同步压缩小波变换分析VFTO时频二重域波形的时域分辨率和频域分辨率均较高.最后,建立基于衰减阻尼振荡波的VFTO 干扰模型,提出基于进化差分算法的VFTO干扰模型参数提取方法.实测结果表明,建立的 VFTO 模型与实测结果基本一致,决定系数R²为0.85,为后续VFTO干扰抗扰度标准制定和电力设备运维提供支撑.

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

洪志湖, 彭庆军, 钱国超, 等.

220 kV GIS中VFTO传播特性的影响因素研究

[J]. 高压电器, 2020, 56(12): 43-50.