[發明專利]一種用于模擬配電網線路故障的波形仿真方法

在審

• 申請號: 202110287314.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113049916A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 林文場;關少平;陳鴻;王耀;梁安韜;蘇鵬飛;黃作武
• 申請（專利權）人: 福建奧通邁勝電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52;G01R31/58
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種用于模擬配電網線路故障的波形仿真方法，使用一上位機串口工具、多只雙通道波形發生器和一同步觸發器組成的一整個仿真測試環境，所述上位機串口工具通過數據下裝、命令發送來下裝模擬的故障波形和觸發波形發生器輸出起止；仿真各類型故障接地時電力傳輸線電壓和電流變化的波形并且將其量化生成數據，波形發生器接收波形數據；同步觸發器協同對波形發生器同步對時及觸發輸出。本發明可以仿真實際線路產生接地故障，模擬各類型接地故障時故障點前后節點的電壓電流變化，觸發故障檢測裝置產生錄波并上送至主站，為主站開發提供測試環境。

技術領域

本發明屬于配電網故障檢測技術領域，更具體的說是涉及一種用于模擬配電網線路故障的波形仿真方法。

背景技術

具備錄波功能的故障檢測裝置在電力傳輸線各個節點上，需要在產生故障時錄取波形數據并將其傳送至主站，以供主站根據線路各節點位置的波形來分析定位故障。但在設計之初，主站無法高效便捷地獲取真實線路的故障波形信息來做初始設計，而主站需要故障檢測裝置能夠上送故障時線路上電壓、電流的波形，用以核驗算法，使之能夠在真實線路中準確的定位故障。此時就需要一種波形仿真方能夠模擬真實線路產生接地故障。

因此，如何提供一種用于模擬配電網線路故障的波形仿真方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于模擬配電網線路故障的波形仿真方法，可以仿真實際線路產生接地故障，模擬各類型接地故障時故障點前后節點的電壓電流變化，觸發故障檢測裝置產生錄波并上送至主站，為主站開發提供測試環境。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于模擬配電網線路故障的波形仿真方法，使用一上位機串口工具、多只雙通道波形發生器和一同步觸發器組成的一整個仿真測試環境，所述上位機串口工具通過數據下裝、命令發送來下裝模擬的故障波形和觸發波形發生器輸出起止；仿真各類型故障接地時電力傳輸線電壓和電流變化的波形并且將其量化生成數據，波形發生器接收波形數據；同步觸發器協同對波形發生器同步對時及觸發輸出。

優選的，波形曲線做12Bit數據量化后通過波形發生器輸出該曲線。

優選的，模擬電力傳輸線在各類型接地故障時電壓及電流的變化表現，波形曲線按50kHz的取樣頻率做數據量化；在一條電力傳輸線某個節點發生接地故障時，其線路電流及電場發生瞬時波動變化，此時該傳輸線上各個節點的故障檢測裝置均能產生錄波；在仿真波形時，模擬故障點上下游多個節點的電壓及電流波形。

優選的，PC串口工具下發命令觸發所有線路節點的波形發生器同步輸。

優選的，同步觸發器根據其運行時鐘，每整秒固定輸出一次脈沖；波形發生器根據該秒脈沖對內部時鐘校正，其定時器Timer的計數器Tcount每200個計數值產生一次中斷，系統時鐘Ts在定時器中斷中自增20us；在接收到秒脈沖中斷時，進行整秒標準時間T校正：

系統時鐘相對標準時間差值：

tc＝T-Ts

差值tc分解為周期的整數倍值與其對整數倍的余數：

tc-tc％1000000

脈沖周期的整數倍直接對系統時鐘Ts做加法，Ts＝Ts+(tc-tc％1000000)

此時，Ts與T的差值剩下一個脈沖周期范圍內的余數：

to＝tc％1000000

對系統時鐘做余數1s內的校正時，為使每次中斷時間間隔影響最小，做定時器的計數器微調，以1個計數器Cnt為最小單位，對系統運行的影響最小；調整to微秒時，實際需要調整to*10個計數器，將需要調整的計數器平均分配到1s內，定時器Timer在1s內產生50000次中斷，差值to最多做可50000次的校正；