[發明專利]基于RTDS平臺的非穩定性高阻接地故障仿真電路及其應用方法

有效

• 申請號: 202010462629.3
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111736091B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 徐浩;許立強;歐陽帆;朱維鈞;董國琴;嚴亞兵;余斌;李剛;梁文武;李輝;吳晉波;洪權;臧欣;王善諾;劉志豪;尹超勇;肖納敏;王娜;劉偉良;李燕飛;肖俊先;王子奕;鄒曉虎
• 申請（專利權）人: 湖南省湘電試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發明公開了一種基于RTDS平臺的非穩定性高阻接地故障仿真電路及其應用方法，電路包括在RTDS平臺中模擬的架空線路，架空線路的指定相線路上布置有故障點，所述故障點掛載有滑動變阻器并通過滑動變阻器接地以模擬非穩定性接地電阻，所述滑動變阻器的滑動端連接一模擬的非穩定性電阻，所述非穩定性電阻為模擬的非周期性故障電阻和模擬的周期性故障電阻通過乘法邏輯獲得；應用方法為應用前述電路進行對非穩定性高阻接地故障過程的模擬。本發明能準確模擬線路非穩定性高阻接地故障，為校驗線路保護在非穩定性高阻接地故障下的動作特性提供有力支撐。

技術領域

本發明涉及變電站繼電保護領域，具體涉及一種基于RTDS平臺的非穩定性高阻接地故障仿真電路及其應用方法。

背景技術

近年來湖南電網發生了幾起110kV線路非穩定性高阻接地故障導致相應220kV主變越級跳閘事故，造成了一定的電力負荷損失和負面社會影響。

非穩定高阻接地故障下，零序電壓和零序電流幅值較小，且周期性忽大忽小、整體逐漸增大趨勢，如圖1所示，嚴重威脅單端線路距離保護和零序保護的正確動作。單端線路距離保護的功能由線路一側的電氣量和開關量的保護裝置實現。這些保護裝置均通過第三方專業機構檢測，但在這幾起事故中仍然出現了靈敏性不足的問題，一定程度上反應出單端線路保護裝置出廠及入網檢測項目存在進一步完善的空間。

理論上講，線路發生非穩定性高阻接地故障概率有限，現有文獻資料鮮有類似案例記載。但湖南電網接連發生了幾起，說明該故障工況并非小概率事件，需要引起線路保護廠家、第三方校驗機構的重視。非穩定性高阻接地故障特征比較復雜，由于該故障為一種全新故障，因此實現對非穩定高阻接地故障的仿真建模對于研究該類故障、為進一步優化線路保護裝置動作性能提供試驗支撐就有非常關鍵的意義。但是，具體如何實現非穩定高阻接地故障的仿真建模，則仍然是一項亟待解決的關鍵技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種基于RTDS平臺的非穩定性高阻接地故障仿真電路及其應用方法，本發明能準確模擬線路非穩定性高阻接地故障，為校驗線路保護在非穩定性高阻接地故障下的動作特性提供有力支撐。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于RTDS平臺的非穩定性高阻接地故障仿真電路，包括：在RTDS平臺中模擬的架空線路，所述架空線路的指定相線路上布置有故障點，所述故障點掛載有滑動變阻器并通過滑動變阻器接地以模擬非穩定性接地電阻，所述滑動變阻器的滑動端連接一模擬的非穩定性電阻，所述非穩定性電阻為模擬的非周期性故障電阻和模擬的周期性故障電阻通過乘法邏輯獲得。

可選地，所述模擬的非周期性故障電阻包括依次相連的第一選擇器、積分器、加法器以及第二選擇器，所述第二選擇器的輸出端與乘法邏輯相連，所述第一選擇器具有A、B兩個輸入信號和一個用于控制選擇A、B兩個輸入信號之一輸出的控制信號Ctrl，所述積分器的參數為周期T，其輸出每T秒增加一次，每次增幅為積分器的輸入值；所述加法器的一路輸入為積分器的輸出且運算符號為‘-’、另一路輸入為固定值且運算符號為‘+’，所述加法器的輸出結果為各輸入經運算符號運算后的代數和，所述第二選擇器具有A、B兩個輸入信號和一個用于控制選擇A、B兩個輸入信號之一輸出的控制信號Ctrl，所述第二選擇器的輸入信號B為加法器輸出的代數和、另一路輸入信號A為用于表示未發生接地故障時的滑動變阻值。

可選地，所述加法器的運算符號為‘+’的輸入固定值大于幅值限值的環節的上限值以使得加法器的輸出總是為正值。

可選地，所述模擬的周期性故障電阻還包括對積分器的輸出進行幅值限值的環節，且幅值限值的環節中配置有下限值和上限值。

可選地，所述幅值限值的環節中配置的下限值為0，上限值為300，所述加法器運算符號為‘+’的一路輸入為310，所述第一選擇器具有A、B兩個輸入信號中A=0.00001，B=5.0，所述第二選擇器的輸入信號B為10000。