[實用新型]一種基于動模風光互補的繼電保護適應性檢測裝置

有效

• 申請號: 201420854436.2
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN204330927U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 陳爭光;李巖軍;詹榮榮;董明會;王曉陽;周春霞;余越;詹智華
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本實用新型涉及一種檢測裝置，具體涉及一種基于動模風光互補的繼電保護適應性檢測裝置。

背景技術

隨著分布式電源的大規模接入，從根本上改變了傳統的單電源輻射型配電網結構，配電系統故障后的電氣特征量發生巨大變化，從而使得傳統配電網的繼電保護難以適應分布式電源接入后電網運行安全的要求。一方面，以光伏和風電為代表的可再生能源具有間歇性和隨機性的特征，它們分布式接入將會對配電網的短路水平、無功功率和電壓分布、繼電保護配置及參數整定、故障清除和隔離等帶來廣泛的影響。另一方面，隨著逆變型分布式電源所占的比例越來越大，而電力電子器件承受的故障電流有限，其內部保護的動作特性決定著短路電流的特征。同時，大量電力電子設備的高頻動作與微電網中儲能元件相互作用，可能引起諧波電流放大，危害電網設備安全。單獨的風能、光伏發電系統很難保證穩定的能量輸出，風能和太陽能在時間和地域上具有很強的天然互補性。風光互補聯合發電系統與單純風電/光伏發電相比，電力輸出更可靠平穩，是一種比單一風力/光伏發電更經濟可靠的選擇。

為檢測風光互補系統繼電保護裝置的適應性，根據實際風光互補系統的參數合理建模，能夠提供不同運行的方式，為建設風光互補系統繼電保護裝置適應性檢測平臺提供技術支持。

實用新型內容

為了實現上述目的，本實用新型根據實際系統中風電和光伏電源的系統結構，設計與實際工程等效的用于風光互補系統繼電保護適應性的檢測裝置；結合動模實驗室現有的試驗條件，模擬實際風光互補系統不同的故障類型及運行方式；在此基礎上開展風光電源不同接入位置、接入容量對繼電保護以及對自動重合閘影響的研究，該檢測裝置為風光互補系統的繼電保護適應性研究提供了科學的依據，在工程實踐中具有很強的實用性，提高了故障分析的準確性。

本實用新型的目的是采用下述技術方案實現的：

一種基于動模風光互補的繼電保護適應性檢測裝置，所述裝置包括，等值風機系統物理模擬單元、光伏電源物理模擬單元、負荷物理模擬單元、無窮大系統物理模擬單元、變壓器物理模擬單元和輸電線路物理模擬單元；

所述等值風機系統物理模擬單元、光伏電源物理模擬單元通過變壓器物理模擬單元和輸電線路物理模擬單元接入無窮大系統物理模擬單元；同時將負荷物理模擬單元接入無窮大系統物理模擬單元。

優選的，所述等值風機系統物理模擬單元包括依次連接的：雙饋異步風機模型和永磁直驅風機模型。

進一步地，所述等值風機系統物理模擬單元包括依次連接的：直流電機、雙饋發電機、永磁同步發電機、雙向變流器以及對電機和變流器進行驅動的控制器。

優選的，所述光伏電源物理模擬單元包括依次連接的：儲能系統、變流器單元以及采用最大功率點跟蹤技術的控制系統，實現對儲能系統并網電流的控制。

優選的，所述負荷物理模擬單元包括依次連接的電動機負荷、阻性負荷、感性負荷和容性負荷。

優選的，所述電源系統物理模擬單元為地區等值系統。

優選的，所述變壓器物理模擬單元包括依次連接的兩卷變壓器模型、三卷變壓器模型和自耦變壓器模型。

優選的，所述輸電線路物理模擬單元包括依次連接的電阻元件、電感元件、電容元件、長線模型、短線模型和環線模型，所述的無窮大系統能夠通過10kV外部電源串接隔離變壓器和可調電阻進行模擬。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

1.模型中風機和光伏電源能夠完全等效實際系統中風機和光伏電源的運行特性，可模擬風光電源不同的接入容量對繼電保護的影響；

2.所設計的風光互補系統物理模型與實際系統等效，能夠模擬系統不同的運行方式，可模擬風光電源不同的接入位置對繼電保護及重合閘的影響；

3.通過設置不同的故障類型，實現風光互補系統檢驗測試的功能，可用于分布式電源接入的繼電保護適應性研究，同時可開展孤島檢測技術以及其他功能的檢測工作。

附圖說明

圖1為本發明提供的基于動模風光互補的繼電保護適應性檢測裝置結構示意圖；

圖2為本發明提供的基于動模風光互補的繼電保護適應性檢測裝置連接示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種基于動模風光互補的繼電保護適應性檢測裝置，所述裝置包括，等值風機系統物理模擬單元、光伏電源物理模擬單元、負荷物理模擬單元、無窮大系統物理模擬單元、變壓器物理模擬單元和輸電線路物理模擬單元；