[發(fā)明專利]一種配電線路數(shù)字模擬仿真裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010552452.6
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111679155B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董偉杰;王義龍;劉泉;曹艷艷;王茂;徐楊梅;李福東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R19/00;G05B17/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種配電線路數(shù)字模擬仿真裝置，其特征在于，包括：線路錄波模塊、線路參數(shù)計算模塊和線路模型重建模塊；其中，

所述線路錄波模塊用于實時采集配電線路中各節(jié)點的電壓和電流；

所述線路參數(shù)計算模塊用于根據(jù)所述配電線路中各節(jié)點的電壓和電流進行線路參數(shù)等效計算，得到等效后的線路參數(shù)；

所述線路模型重建模塊用于根據(jù)所述等效后的線路參數(shù)構(gòu)建與配電線路拓撲一致的配電線路數(shù)字仿真模型；

所述線路參數(shù)計算模塊包括：

線路參數(shù)計算單元，用于利用R-L模型對所述配電線路中各節(jié)點的電壓和電流進行等效計算，得到等效后的線路參數(shù)；

線路參數(shù)計算單元的工作過程為：獲取線路錄波模塊采集的配電線路中各節(jié)點的電壓和電流，計算得出各節(jié)點間R-L模型等效阻抗；配電線路等效R-L模型電路等效參數(shù)計算得出：

U₂cos(θ₂-θ₁)＝I₂*R

U₂sin(θ₂-θ₁)＝I₂*ω*L

其中，θ₂-θ₁為U₁和U₂之間的相角差，ω＝314，R和L分別為等效后的線路電阻和等效后的線路電感，U₁和U₂分別為配電線路兩端采集的電壓，I₁和I₂分別為配電線路兩端采集的電流，I₁＝I₂；根據(jù)采集到的U₁、I₁、U₂和I₂反向計算線路的等效電阻R和等效電感L，進而得到線路的等效電阻R和等效電感L：

設(shè)置故障后的配電線路驗證流程為：首先進行數(shù)據(jù)采集，獲取所有節(jié)點電壓電流數(shù)據(jù)，然后計算所有節(jié)點R-L模型等效阻抗，根據(jù)等效阻抗構(gòu)建配電線路數(shù)字模型，基于線路等效阻抗構(gòu)建的配電線路數(shù)字模型進行故障仿真與波形輸出，最后連接繼電保護裝置進行測試。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路數(shù)字模擬仿真裝置，其特征在于，還包括：主控模塊；其中，

所述線路錄波模塊、所述線路參數(shù)計算模塊和所述線路模型重建模塊均與所述主控模塊連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電線路數(shù)字模擬仿真裝置，其特征在于，所述主控模塊包括故障設(shè)置單元和波形輸出單元；其中，

所述故障設(shè)置單元，與所述線路模型重建模塊連接，用于在所述配電線路數(shù)字仿真模型中設(shè)置故障，得到設(shè)置故障后的配電線路數(shù)字仿真模型；

所述波形輸出單元，與所述故障設(shè)置單元連接，用于輸出所述設(shè)置故障后的配電線路數(shù)字仿真模型的波形。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配電線路數(shù)字模擬仿真裝置，其特征在于，所述主控模塊還包括與所述線路錄波模塊、所述線路模型重建模塊和所述波形輸出單元均連接的顯示單元，所述顯示單元用于顯示所述配電線路中各節(jié)點的電壓和電流、所述配電線路數(shù)字仿真模型和所述設(shè)置故障后的配電線路數(shù)字仿真模型的波形。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配電線路數(shù)字模擬仿真裝置，其特征在于，所述主控模塊還包括與所述線路錄波模塊、所述線路模型重建模塊和所述波形輸出單元均連接的存儲單元，所述存儲單元用于存儲所述配電線路中各節(jié)點的電壓和電流、所述配電線路數(shù)字仿真模型和所述設(shè)置故障后的配電線路數(shù)字仿真模型的波形。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路數(shù)字模擬仿真裝置，其特征在于，所述線路錄波模塊包括電流互感器、電壓互感器和電壓電流同步采集單元；其中，

所述電流互感器和所述電壓互感器分別與所述電壓電流同步采集單元連接；

所述電流互感器用于采集配電線路的實時電流模擬信號；所述電壓互感器用于采集配電線路的實時電壓模擬信號；

所述電壓電流同步采集單元用于將所述實時電流模擬信號和所述實時電壓模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。