[發明專利]配電網分界開關控制裝置的測試系統

有效

• 申請號: 201310589165.2
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103605357A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 夏磊;楊銳;姜鐵衛;曾俊;孫建東;周俊;張藝瓊;夏燕東
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明屬于配電網動態模擬與測試技術領域，尤其涉及配電網分界開關控制裝置的測試系統。

背景技術

智能配電網自動化是智能電網建設中的重要的一環，它將現代計算機技術、通信網絡技術集于一體，對配電網上的設備進行遠方實時監視、協調及控制，是改進供電質量、提高供電可靠性、擴大供電能力、實現配電網高效經濟運行的重要手段，同時也是實現智能電網的重要基礎之一。

配電網分界開關是用于線路分支線路或用戶線路，具有自動實現故障判別和隔離功能的一種智能開關設備（一體化設計的開關及終端設備），是智能配電網的重要組成部分，主要安裝于線路分界點，除了實現故障線路的快速定位并切除故障區域，提高供電可靠性外，還有利于責任界定。所以有必要給配電網分界開關控制裝置提供便捷有效的研究、測試與檢驗手段，同時為分界開關控制器的研究開發與生產調試提供必要的驗證環境。

發明內容

本發明的目的在于提供一種配電網分界開關控制裝置的測試系統，通過在低壓環境中模擬實際配電網的各種運行狀態，配置不同的網絡結構，模擬中性點不接地與經消弧線圈接地方式下的單相接地故障，實現閉環的試驗回路，從而能夠驗證分界開關控制裝置在中性點經消弧線圈接地和不接地方式下的單相接地故障判別、定位和隔離功能，為分界開關技術的深入研究提供了方便有效的驗證手段，也為分界開關控制器的測試提供了有效平臺。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

配電網分界開關控制裝置的測試系統，包括模擬電源模塊，模擬變電站系統和模擬線路系統；

所述模擬電源模塊由交流三相380V電源、三相調壓器和隔離變壓器組成，所述交流電源依次連接三相調壓器、隔離變壓器后接入低壓母線；

所述模擬線路系統由線路單元模塊與分界開關模塊組成；其中，

線路單元模塊用于模擬實際配電網中不同數量、不同容量的線路；線路單元模塊采用T型等值回路，每個線路單元模塊均為三相模型，每一相都由對地電容C和對地電阻R并聯組成，模擬1A的電容電流，1條線路由1個線路單元模塊或者多個線路單元模塊相互串聯配置而成；

分界開關模塊由開關本體和控制裝置兩部分組成，用于控制線路單相接地故障的投切，并自動隔離故障區域；

所述模擬變電站系統包括中性點接地方式選擇模塊、消弧一次設備模塊、不平衡電壓調節模塊、接地故障模塊、模擬量測量模塊、監控與錄波模塊；其中，

中性點接地方式選擇模塊用于實現接地方式的選擇，所述接地方式包括中性點不接地和中性點經消弧線圈接地兩種接地方式；接地方式的選擇通過投切消弧一次設備模塊實現；

消弧一次設備模塊包括消弧線圈及其調節機構，阻尼電阻及其控制機構，所述消弧線圈一端接入模擬電源系統的隔離變壓器Y0側的中性點，另一端與阻尼電阻串聯后接地；

不平衡電壓調節模塊用于模擬實際配電網中三相電壓不平衡的實際運行狀態，不平衡電壓調節模塊由三個不同容量的對地電容組成，電容之間并聯連接，一端連接某一相母線，另一端接地；

接地故障模塊用于模擬實際配電網中不同的接地故障；

模擬量測量模塊提供監控和錄波模塊和分界開關模塊的控制裝置所需的模擬量，主要由電壓測量元件和電流測量元件組成，電壓測量元件與每個線路單元模塊并聯，電流測量元件與每個線路單元模塊串聯，各測量元件均與監控和錄波模塊相連接，并根據控制裝置的實際接口接入控制裝置；

監控和錄波模塊用于實時監控測試系統的運行狀態，并記錄工作波形，監控和錄波模塊與模擬量測量模塊相連接，記錄各個模擬量的波形數據，并監視每條線路的運行數據是否在安全范圍內。

前述的測試系統有2段母線，每段最多5條線路。

前述的模擬電源系統的三相調壓器由三個220V/20A單相調壓器組成，Y/Y接線，隔離變壓器的變比為400V/400V，△/Y0接線。

前述的分界開關模塊的開關本體主要由交流繼電器J、零序交流互感器、交流空氣開關KG組成，交流繼電器J同時投切三相線路與地線，模擬分界開關操作機構，零序交流互感器用來測量線路的零序電流，交流空氣開關KG用來控制單相接地故障的投切；控制裝置即為被測設備，根據線路零序電流的變化特征，識別出線路的單相接地故障，從而控制交流繼電器J的開合，達到隔離故障區域的目的。

前述的接地故障模塊中接地故障類型包括金屬性接地、弧光接地和電阻接地，其中

金屬性接地采用金屬線作為模擬元件，一端連接接地故障點，一端直接接地；