[發(fā)明專利]配電線路短路與接地故障模擬仿真試驗系統(tǒng)及測試方法

在審

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• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN108318772A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范聞博;符金偉;尹惠;盛萬興;關(guān)石磊;王哲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供的配電線路短路與接地故障模擬仿真試驗系統(tǒng)及測試方法，其中試驗系統(tǒng)包括：綜合控制模塊分別與低壓饋線故障模擬模塊和高壓饋線故障模擬模塊連接，低壓饋線故障模擬模塊和高壓饋線故障模擬模塊連接；應(yīng)用于仿真試驗系統(tǒng)的測試方法包括：根據(jù)預(yù)先組建的故障模擬仿真案例，構(gòu)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(shè)備根據(jù)接收的所述測試信號生成的應(yīng)答結(jié)果，以及系統(tǒng)自身的運行工況。本發(fā)明提供的技術(shù)方案可較低容量，實現(xiàn)以低壓、高壓運行方式模擬多維度配電線路正常、短路與接地故障運行工況，以及具備多設(shè)備并行試驗檢測能力，為配電網(wǎng)故障處理相關(guān)技術(shù)的試驗驗證提供堅強支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種仿真試驗系統(tǒng)，具體涉及配電線路短路與接地故障模擬仿真試驗系統(tǒng)及測試方法。

背景技術(shù)

配電自動化終端、配電線路故障指示器等配電自動化設(shè)備是配電網(wǎng)故障辨識與分析處理的重要載體。其中配電自動化終端等設(shè)備是利用配電線路二次低壓電氣量參數(shù)進行故障辨識，而配電線路故障指示器等設(shè)備是直接利用線路一次高壓電氣量參數(shù)進行故障辨識。為全面考核和管控這類設(shè)備在出廠、供貨和入網(wǎng)階段的產(chǎn)品質(zhì)量，模擬配電網(wǎng)故障運行場景對產(chǎn)品的故障辨識能力進行檢測與驗證。然而，出于配電網(wǎng)安全性和供電可靠性的考慮，該類設(shè)備的試驗檢測宜在模擬環(huán)境中進行。

目前國內(nèi)外配電網(wǎng)故障模擬方法主要有直接輸出模擬量的保護類裝置、數(shù)模混合仿真系統(tǒng)、物理模擬系統(tǒng)、真型仿真系統(tǒng)等。常規(guī)保護類裝置難以輸出包含暫態(tài)特征的模擬量信號；RTDS等數(shù)模仿真系統(tǒng)易發(fā)生帶載失真，不能模擬弧光接地故障；等比例縮小物理模擬系統(tǒng)無法反映故障能量特征；真型試驗系統(tǒng)不易實現(xiàn)多運行工況、多故障場景靈活調(diào)整，對外部系統(tǒng)干擾大。

現(xiàn)階段還沒有能在較低容量下，具備不同接地方式各類型短路接地故障大電流模擬能力，同時支持故障條件、故障持續(xù)時間、故障電流大小等多維度參數(shù)靈活可調(diào)，并能夠真實反映配電線路故障時暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)全過程運行工況的配電線路故障模擬仿真試驗系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明提供了配電線路短路與接地故障模擬仿真試驗系統(tǒng)，所述仿真試驗系統(tǒng)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。

優(yōu)選的，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(fù)載模塊，以及與饋線間隔模塊或線路負(fù)載模塊相連的故障模擬模塊。

優(yōu)選的，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。

優(yōu)選的，所述線路負(fù)載模塊包括：線路模擬單元和負(fù)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。

優(yōu)選的，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(shù)，調(diào)節(jié)模擬線路參數(shù)；

所述負(fù)載模擬單元，用于每條配電線路上的負(fù)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，通過選擇接地故障類型、以及設(shè)置接地電阻大小，用于模擬單相金屬性接地、低阻接地、高阻接地和弧光接地，通過設(shè)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；