[實用新型]考慮故障合閘角精確控制的配電網動模故障仿真系統

有效

• 申請號: 201820645554.0
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN208076648U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 周志強;鄔捷龍;沈煜;楊帆
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G05B19/042
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 胡盛登

本實用新型提供一種考慮故障合閘角精確控制的配電網動模故障仿真系統，包括故障合閘角控制器以及故障場景模擬模塊，所述故障合閘角控制器包括ARM微處理器，ARM微處理器連接LCD顯示模塊、鍵盤輸入模塊、通信模塊、開出擴展模塊、電壓/電流采集模塊、開出模塊、大電流可控硅模塊以及可控硅驅動電路模塊，通過本地手動操作或者遠程規約遙控即可很方便地實現配電網各種類型故障的仿真模擬，且故障過渡電阻可在一定范圍內選擇低阻、中阻或高阻，同時故障發生時刻可精確控制，故障合閘角度在0～360°范圍內連續可調。

技術領域

本實用新型涉及配電網動模故障仿真領域，特別是涉及一種考慮故障合閘角精確控制的配電網動模故障仿真方法及系統。

背景技術

配電網動模實驗是采用等比模擬的思想將10kV配電網絡等效為400V或者690V的配電網絡，其源、網、荷均為真實的物理模型，近年來在許多高校或者科研機構得到了廣泛的應用。配電網動模實驗較數字仿真更加真實、更加直接，可以用來研究配電網的運行狀況、驗證繼電保護裝置的性能、研究配電網短路故障特征、研究配電網小電流接地系統故障特征及小電流接地故障選線等。

配電網故障模擬是配電網動模實驗的一項重要內容，其故障實驗波形也是故障指示器測試時故障特征波形庫的一個重要來源。但目前現有的配電網動模故障仿真方法大多受以下方面的制約：

(1)現有實驗平臺的故障合閘斷路器大多由普通空開或者交流接觸器組成，實驗時由人工隨機控制合閘斷路器，而空開或者交流接觸器的動作時間離散性很大，因此不能對故障合閘角度進行精確控制；

(2)現有實驗平臺故障模擬場景不全，不能實現故障過渡電阻(低阻、中阻、高阻)、故障類型(單相接地、兩相短路、兩相短路接地、三相短路、三相短路接地)等所有故障場景的全仿真。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種故障合閘角可精確控制的配電網動模仿真方法及系統，用于解決當前配電網動模系統故障發生時刻不可控，以及故障場景不全等問題，通過本地手動操作或者遠程規約遙控即可很方便地實現配電網各種類型故障的仿真模擬，且故障過渡電阻可在一定范圍內選擇低阻、中阻或高阻，同時故障發生時刻可精確控制，故障合閘角度在0～360°范圍內連續可調。

本實用新型的技術方案：

一種考慮故障合閘角精確控制的配電網動模故障仿真系統，包括故障合閘角控制器以及故障場景模擬模塊，所述故障合閘角控制器包括ARM微處理器，ARM微處理器連接LCD顯示模塊、鍵盤輸入模塊、通信模塊、開出擴展模塊、電壓/電流采集模塊、開出模塊、大電流可控硅模塊以及可控硅驅動電路模塊，

所述ARM微處理器還集成用于規約遠程控制的通信接口；

所述LCD顯示模塊和鍵盤輸入模塊通過總線與ARM微處理器連接，完成合閘角度設置、電壓實時狀態、故障場景設置、通信參數設置、時間設置；

所述通信模塊提供2路網口和2路串口與上位機通信連接，實現對故障合閘角、通信參數、故障場景的設置；

所述電壓/電流采集模塊由變比為380/3.53V的采樣PT，100/5的降流CT與50A/7.07V的采樣CT、16位的AD轉換單元組成，用于實時采集電壓值與電流值；

所述大電流可控硅模塊由雙向晶閘管S1、雙向晶閘管S2以及雙向晶閘管S3與散熱器組成，使得晶閘管在交流電壓的正負半周均可導通，即在0～360度范圍內均可導通；

所述可控硅驅動電路模塊提供一個2.5V的觸發電壓以及100mA的觸發電流，以供觸發晶閘管導通；

所述開出模塊主要完成可控硅驅動電路的輸出使能控制；

所述開出擴展模塊主要是用于開出量的擴展，開出擴展模塊具有一個獨立的CPU，與ARM微處理器使用總線連接；