[實用新型]柔性直流配電網直流母線相繼故障同步測試裝置

有效

• 申請號: 201320136976.2
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN203149057U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 王世祥;詹勤輝;嚴玉婷;楊興;余鵬
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其涉及一種柔性直流配電網直流母線相繼故障同步測試裝置。

背景技術

目前，我國大部分城鄉配電網系統均采用交流電作為主要的供電電壓。由于近年來經濟的快速發展，在負荷密度較大的城市中心區已經暴露出供電能力不足、站點和線路走廊資源極為緊張等問題，而且在低負荷的偏遠農村地區出現電壓降落過大，用戶電壓質量難以得到保障，供電距離受限等情況，因此，將配電網采取柔性直流輸配電網供電。

又隨著電力電子器件和控制技術的發展，出現了新型的半導體器件—絕緣柵雙極晶體管（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor,?IGBT）在低電壓系統的應用，使得IGBT作為開關器件的電壓源換流器（Voltage-Sourced?Converter，VSC），隨后在工業驅動裝置上得到廣泛應用，再經過隨后的IGBT器件的電壓和容量多次升級后，使得采用絕緣柵雙極晶體管構成的電壓源換流器在直流輸配電網中應用成為現實。

在直流輸配電網應用中換流器采用IGBT閥和兩電平（或多電平）三相機構，并使用脈寬調制技術（Pulse?Width?Modulation，PWM）控制IGBT閥的開斷狀況，具備上述功能后使得由其構成的直流配電網系統在許多方面不同于常規的直流輸配電，可以克服常規的直流輸配電中呈現的多類問題。這種新型的直流輸配電技術，簡稱為“柔性直流（High?Voltage?Direct?Current?Flexible，HVDC-Flexible）”。

柔性直流（HVDC-Flexible）是從常規直流輸配電技術發展而來，優點均為其常規直流輸配電的優點，例如：柔性直流輸配電線路相比于目前運行中交流輸配電網線路要少一根導線，使其線路成本低，損耗小，節約了輸配電線路大量走廊通道；柔性直流配電網系統為了實現較少故障率，一般采用電纜作為配電網系統通道，電纜的輸送容量大、損耗小、使用周期長、輸送距離不受限制；柔性直流配電網系統采用電纜作為輸配電通道，一般在地下使用直埋技術，工程成本低、工期短，還減少對環境的影響；另外，柔性直流配電網系統穩定強；柔性直流配電網系統可以實現非同步系統的互聯；柔性直流可以向無源區供電，不存在換相失敗問題；柔性直流配電網系統所輸送的有功功率和無功功率可以快速獨立控制；柔性直流配電網系統較好地分期建設、擴展性好；事故后快速恢復供電和黑啟動；可以向無源電網供電等等。

但是目前的柔性直流配電網系統均采用正、負直流母線來匯集電能，如果是設計環形或多端柔性直流配電網系統，涉及的母線段較多。

電網系統中常用測試儀檢測電網系統的各種故障，目前的測試儀結構功能比較簡單，只能模擬簡單模型的電力系統故障現場，并且測試儀的模擬輸出通道固定，不能夠滿足模擬通道數量要求比較多的情況。因此，現有的測試儀難以對多個設備相繼故障的情況進行同步模擬、測試。而在電網系統實際工作時，相繼發生多個設備故障的情況并不少見，因此，現有的電網系統測試儀就無法模擬和測試多個設備相繼故障的情況，當電網系統在實際工作中遇到這樣的情況時，無法做出有效的控制處理，使電網系統運作的安全性降低，顯然，柔性直流配電網系統也不例外，如圖1所示，當獨立d1或d2或d3或d4點故障時，目前的試驗儀可以獨立進行測試；如果d1、d2、d3、d4等多點同時故障時，目前的測試儀則沒法模擬和測試多個設備的故障信息，也就無法做出有效的控制和處理。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種柔性直流配電網直流母線相繼故障同步測試裝置，包括：

與總交換機單元連接，向所述總交換機發送控制指令，并從所述總交換機接收反饋數據的總控機單元；

與所述總控制機單元連接，接收所述總控機單元的控制指令，將所述控制指令分發到各個直流模擬量開入開出單元的總交換機單元；

與所述總交換機單元連接，接收所述總交換機單元分發的控制指令，將控制指令轉換為被測試故障的柔性直流配電網直流母線模擬量，并接收對應的被測試故障的柔性直流配電網直流母線反饋的模擬量，將該反饋的模擬量進行模數轉換后反饋至所述總交換機單元的多個直流模擬量開入開出單元。

其中，所述多個直流模擬量開入開出單元分別與多段被測試故障的柔性直流配電網直流母線段一一連接。

其中，所述總控機單元包括：

用于模擬柔性直流配電網直流母線相繼故障情況的故障模擬單元；

與所述故障模擬單元連接，用于輸出與故障模擬單元模擬出的故障對應的指令輸出單元。

其中，所述總交換機單元包括：