[發(fā)明專利]故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010115139.2
• 申請(qǐng)日: 2010-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102170116A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旭航;楊增輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02H9/02
• 分類號(hào): H02H9/02
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)的仿真元件系統(tǒng)，且特別涉及一種故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的前提。由于受到內(nèi)部和外部不可控因素的影響，電網(wǎng)事故時(shí)有發(fā)生，不但使電力企業(yè)受到損失，而且對(duì)整個(gè)社會(huì)都造成嚴(yán)重的影響。短路故障是危及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行最為常見(jiàn)的故障之一。近年來(lái)，隨著我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷加強(qiáng)，短路電流水平不斷攀升。許多地區(qū)特別是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)電網(wǎng)的短路電流水平已經(jīng)逼近甚至超過(guò)其開(kāi)關(guān)遮斷容量，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)較大壓力，并已成為電網(wǎng)發(fā)展的主要瓶頸之一。有效限制短路電流不僅可以解決電力系統(tǒng)短路電流超標(biāo)問(wèn)題，而且還可以降低各種電氣設(shè)備如變壓器、斷路器的短路電流設(shè)計(jì)容量，從而帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此對(duì)短路電流限制技術(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)和科研工作者關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中短路電流對(duì)電力系統(tǒng)的影響，本發(fā)明提供了一種方便對(duì)故障電流限制器進(jìn)行研究的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)，包括：可控串聯(lián)電容器補(bǔ)償組件；第一串聯(lián)電容補(bǔ)償組件，和所述可控串聯(lián)電容補(bǔ)償組件相連；第二串聯(lián)電容補(bǔ)償組件，和所述可控串聯(lián)電容補(bǔ)償組件以及所述第一串聯(lián)電容補(bǔ)償組件均相連；第三串聯(lián)電容補(bǔ)償組件，和所述可控串聯(lián)電容補(bǔ)償組件、所述第一串聯(lián)電容補(bǔ)償組件以及所述第二串聯(lián)電容補(bǔ)償組件均相連。

可選的，所述可控串聯(lián)電容器補(bǔ)償組件由相互并聯(lián)的三組可控串聯(lián)電容器補(bǔ)償單元組成。

可選的，所述第一串聯(lián)電容補(bǔ)償組件、所述第二串聯(lián)電容補(bǔ)償組件和所述第三串聯(lián)電容補(bǔ)償組件均由相互并聯(lián)的三組串聯(lián)電容補(bǔ)償單元組成。

可選的，所述串聯(lián)電容補(bǔ)償單元有相互并聯(lián)的變阻器、電容器組合和旁路開(kāi)關(guān)組成。

可選的，所述變阻器為金屬氧化物變阻器。

可選的，所述系統(tǒng)還包括多組開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)設(shè)置于所述第二串聯(lián)電容補(bǔ)償組件和所述可控串聯(lián)電容補(bǔ)償組件之間以及所述第三串聯(lián)電容補(bǔ)償組件和所述可控串聯(lián)電容補(bǔ)償組件之間。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供的故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)和故障電流限制器完全匹配，為研究故障電流限制器提供了方便，進(jìn)而也促進(jìn)了短路電流限制技術(shù)的研究。

附圖說(shuō)明

圖1為故障電流限制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為本發(fā)明故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)中的局部放大圖。

圖5為本發(fā)明故障電流限制器的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)中的可控串聯(lián)電容器補(bǔ)償單元結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。

首先，請(qǐng)參考圖1，圖1是故障電流限制器的結(jié)構(gòu)示意圖，即本發(fā)明所提供的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)所要仿真的對(duì)象。

從圖1中可以看到，故障電流限制器(FCL)主要組件及功能如下：(1)限流電抗器32(FL)，在短路期間起到限流作用；(2)電容器組(C1、C2、C3、C4)，在正常工作條件下補(bǔ)償短路限流器感抗；系統(tǒng)短路期間被快速旁路。(3)晶閘管閥40，這是旁路電容器的首要措施。當(dāng)發(fā)生短路故障后會(huì)快速導(dǎo)通，旁路掉電容器組，使電抗器起到限流作用。(4)可控火花間隙37(GAP)，是電容器組的過(guò)電壓保護(hù)裝置。短路故障下，如果晶閘管導(dǎo)通失敗電容器組電壓迅速上升到危及電容器安全的水平，則火花間隙便能夠迅速動(dòng)作。(5)旁路機(jī)械開(kāi)關(guān)39(BCB)，在幾十毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)電容器的可靠短接，也為電容器組投入、退出操作提供手段。(6)金屬氧化物變阻器36(MOV)，是電容器組過(guò)電壓保護(hù)的必要措施之一。(7)阻尼回路38(DL、DR、DG)，限制并阻尼放電電流，確保電容器組、晶閘管閥、火花間隙、旁路斷路器的安全運(yùn)行。(8)旁路刀閘34(MBS)及第一隔離刀閘33(DS1)、第二隔離刀閘35(DS2)，為系統(tǒng)操作及檢修提供手段。