[發明專利]一種變壓器選相投切控制裝置動模試驗系統

在審

• 申請號: 201911006010.5
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110940869A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 孟江雯;李巖軍;詹榮榮;余越;詹智華;劉洪正;劉龍浩;金龍;井雨剛
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發明公開了一種變壓器選相投切控制裝置動模試驗系統，屬于電力系統物理仿真模擬及試驗技術領域。本發明系統包括：等值發電機組物理模擬單元，用于連接至模擬的等值電網，提供電壓和電流，并輸出功率；變壓器物理模擬單元，用于對所述電壓和電流變換等級，并傳輸至電壓/電流互感器物理模擬單元；負荷物理模擬單元用于消耗所述輸出功率；開關單元用于接收選相控制裝置單元輸出的合閘信號，執行開關單元的關斷；選相控制裝置單元根據預合閘信號、變換等級后的電壓和電流信號波形控制變壓器選相投切。本發明動態模擬試驗能夠模擬實際變壓器勵磁涌流特性，可對變壓器選相投切技術進行有效驗證。

技術領域

本發明涉及電力系統物理仿真模擬及試驗技術領域，并且更具體地，涉及一種變壓器選相投切控制裝置動模試驗系統。

背景技術

變壓器是電力系統中最重要的設備之一，其安全運行對電網來說是非常重要的。

由于變壓器是感性負載，在切除中將出現截流過電壓鐵芯材料的磁滯效應將導致其合閘時產生巨大的勵磁涌流。這些電磁暫態現象將對電網的安全運行產生很大的安全隱患，比如保護裝置誤動作、變壓器繞組絕緣損壞、壽命減少、維修費用增加等。特高壓變壓器額定容量更大，勵磁涌流幅值更高，其對電網的不利影響更趨嚴重。特高壓變壓器選相投切控制技術能夠從根本上解決這些電磁暫態現象所造成的影響。

動態模擬試驗作為對電力系統新型控制保護設備進行試驗驗證的必備手段，通過建立可準確模擬空載變壓器的截流過電壓、剩磁和勵磁涌流的動模模型，設計科學的選相投切控制裝置的試驗方案，可對變壓器選相投切技術進行有效驗證。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種變壓器選相投切控制裝置動模試驗系統，包括：

等值發電機組物理模擬單元，用于連接至模擬的等值電網，提供電壓和電流，并輸出功率；

變壓器物理模擬單元，用于對所述電壓和電流變換等級，并傳輸至電壓/電流互感器物理模擬單元；

負荷物理模擬單元用于消耗所述輸出功率；

開關單元用于接收選相控制裝置單元輸出的合閘信號，執行開關單元的關斷；

選相控制裝置單元根據預合閘信號、合閘信號、變換等級后的電壓和電流信號波形控制變壓器選相投切。

可選的，系統還包括用于模擬等值電網的無窮大系統物理模擬單元；以及用于模擬變換等級后的電壓和電流信號的模擬電壓/電流互感器物理模擬單元組；

所述變壓器物理模擬單元的低壓側、中壓側和高壓側分別通過電流互感器物理模擬單元組中電流互感器物理模擬單元及開關單元與負荷物理模擬單元相連接、等值發電機組物理模擬單元和母線的一端相連接；

所述母線的另一端通過所述電流互感器物理模擬單元組中的兩個電流互感器物理模擬單元及開關單元分別與輸電線路物理模擬單元和無窮大系統物理模擬單元相連接；

所述輸電線路物理模擬單元通過所述電流互感器物理模擬單元組中的其余一個電流互感器物理模擬單元及開關單元與等值發電機組物理模擬單元相連接。

可選的，選相控制裝置單元，包括，錄波器，用于根據所述預合閘信號、合閘信號、變換等級后的電壓和電流信號波形和輸出功率，生成錄波文件。

可選的，負荷物理模擬單元包括電容模擬單元和電抗模擬單元；

所述電容模擬單元，模擬電容器；

所述電抗模擬單元，模擬電抗器。

可選的，等值發電機物理模擬單元為隱極機。

可選的，電流互感器物理模擬單元配有對應的電壓互感器物理模擬單元，并聯安裝于電流互感器物理模擬單元所處位置。