本文来源南方电网科技项目,南方电网某供电局无功补偿电容器在投切过程中,存在暂态涌流和暂态过电压,影响电力系统的稳定运行。为了减小断路器在暂态过程中产生的涌流和过电压,在江门市某110kV变电站采用分相投切电容器组。分相合闸的实现过程存在一个关键技术,即电压的过零点时刻。本课题主要研究的内容如下。1.在系统频率50Hz不变,本文根据供电局某110kV变电站实际运行情况,在PSCAD中建立仿真模型。对电压信号进行50个基波周期采集;被采集得到与50Hz的余弦信号进行相关运算,通过反余弦运算与线性运算即可得到被截取信号的过零点时刻。系统频率在±0.1Hz范围内波动,根据供电局某110kV变电站实际情况,在MATLAB中建立仿真模型,采集时长为1s电压信号与系统生成余弦信号进行相关运算(扫频和扫相位得到极大值)得到被截取信号的频率和初相角。通过线性运算即可得到系统电压的过零点时刻。仿真实验结果表明,在系统频率为50Hz不变的情况下,采用相关运算得到系统过零点检测误差小于2?;在系统频率存在±0.1Hz范围内波动的实际运行情况,采用扫频和扫相位得到极大值处理得到过零点检测误差不大于2.1?。2.为验证采用分相投切可有效减小合闸涌流与合闸过电压,在PSCAD中建立相控断路器仿真模型。结果表明,采用相控合闸技术可有效减小电容器的合闸过电压与合闸涌流。根据被采集信号实际频率误差,采用不同模型和不同的数据处理方式。系统频率波动较小情况下,采用相关运算处理方式得到过零点时刻;在系统频率存在波动的情况,采用最优值求解方式得到过零点时刻。通过采用分相合闸和普通断路器合闸暂态过程的比较,得出采用分相合闸技术可有效减小暂态过电压和过电流。