[發明專利]配電線路短路與接地故障模擬仿真試驗系統及測試方法

在審

• 申請號: 201710036287.7
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN108318772A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 范聞博;符金偉;尹惠;盛萬興;關石磊;王哲
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 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

1.一種配電線路短路與接地故障模擬仿真試驗系統，其特征在于，所述仿真試驗系統包括：綜合控制模塊、低壓饋線故障模擬模塊和高壓饋線故障模擬模塊；所述綜合控制模塊分別與所述低壓饋線故障模擬模塊和高壓饋線故障模擬模塊連接；所述低壓饋線故障模擬模塊和高壓饋線故障模擬模塊連接。

2.如權利要求1所述的仿真試驗系統，其特征在于，所述低壓饋線故障模擬模塊包括：依次連接的電源變電模塊、饋線間隔模塊、線路負載模塊，以及與饋線間隔模塊或線路負載模塊相連的故障模擬模塊。

3.如權利要求2所述的仿真試驗系統，其特征在于，所述電源變電模塊包括：主變壓器模擬單元，以及主變壓器模擬單元分別連接的小電阻模擬單元、消弧線圈模擬單元和高阻模擬單元。

4.如權利要求2所述的仿真試驗系統，其特征在于，所述線路負載模塊包括：線路模擬單元和負載模擬單元；

所述故障模擬模塊包括：單相接地故障模擬模塊和相間短路故障模擬模塊。

5.如權利要求4所述的仿真試驗系統，其特征在于，所述線路模擬單元通過組合每條模擬線路的阻性、容性和感性元件投入運行的組數，調節模擬線路參數；

所述負載模擬單元，用于每條配電線路上的負載模擬；

所述單相接地故障模擬模塊包括：單相接地故障輸出接口，以及單相接地故障輸出接口分別連接的金屬性接地模擬單元、低阻接地模擬單元、高阻接地模擬單元和弧光接地模擬單元；

所述單相接地故障模擬模塊，用于模擬包括單相金屬性接地、低阻接地、高阻接地和弧光接地的接地故障，通過設置所述低阻接地模擬單元及高阻接地模擬單元的接地電阻大小，模擬不同接地電阻值的低阻接地故障和高阻接地故障；

所述相間短路故障模擬模塊包括：相間短路故障輸出接口，以及相間短路故障輸出接口分別連接的兩相短路模擬單元和三相短路模擬單元；

所述相間短路故障模擬模塊，通過控制所述兩相短路模擬單元和所述三相短路模擬單元的投切狀態、選擇相間短路故障類型、以及設置短路電阻大小，模擬發生兩相相間短路和三相相間短路。

6.如權利要求5所述的仿真實驗系統，其特征在于，所述弧光接地模擬單元能夠產生弧光，實現弧光接地故障模擬。

7.如權利要求5所述的仿真試驗系統，其特征在于，所述單相接地故障輸出接口和相間短路故障輸出接口分別包括：與饋線間隔模塊或者是線路負載模塊相連接的故障輸出接口，以及與故障輸出接口連接的定時器；

所述故障輸出接口，用于改變模擬故障發生位置；

所述定時器，用于設置故障持續時間長短，模擬瞬時性故障和永久性故障。

8.如權利要求1所述的仿真試驗系統，其特征在于，所述高壓饋線故障模擬模塊包括：升壓升流變換單元、與所述升壓升流變換單元相連的高電壓大電流輸出回路；

所述升壓升流變換單元，用于將所述低壓故障模擬模塊的低壓小電流信號轉變為高壓大電流信號，并同步注入高壓大電流輸出回路。

9.如權利要求1所述的仿真試驗系統，其特征在于，所述綜合控制模塊包括：

仿真案例管理單元，用于管理和組建仿真案例，同時提供仿真案例的查詢、新建、修改和刪除；

監控單元，用于根據組建的仿真案例，將形成的對應的控制指令下發給所述仿真試驗系統的各個模塊，同時對整個系統自身運行工況進行監測；

錄波單元，用于記錄故障發生前、后過程中包括電壓、電流信號在內的電氣量變化情況；

標準外部接口，用于進行標準格式數據和波形文件的導入與導出；

數據庫，用于綜合管理與存儲所述綜合控制模塊獲得、生成的各類信息數據。

10.一種用于如權利要求1-9任一所述的仿真試驗系統的測試方法，其特征在于，所述方法包括：

根據預先組建的故障模擬仿真案例，構建配電線路故障模擬仿真試驗運行場景，并生成測試信號；

分析處理被測設備根據接收的所述測試信號生成的應答結果，以及系統自身的運行工況。