CN112216173A - 交直流电源仿真系统 - Google Patents

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赵连政
范婷霞
孙晶晶
王迪
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高文彬
张梦琳
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Abstract

本发明涉及电源仿真技术领域，具体涉及一种交直流电源仿真系统，包括交流电源仿真系统、直流电源仿真系统、故障模拟系统，所述交流电源仿真系统、直流电源仿真系统、故障模拟系统用于模拟变电站故障；交、直流仿真电源系统设计既满足500kV站运行方式，又向下兼容220kV站；可模拟站上多种故障，如交流失电、绝缘降低、交流窜入等。

Description

交直流电源仿真系统
技术领域
本发明涉及属于电源仿真技术领域，具体涉及一种交直流电源仿真系统。
背景技术
随着国网“三集五大”改革深化，变电站逐步实施变电“D类”检修业务划归到变电运维新的工作模式。在“D类”工作中，变电站交直流电源系统的操作关系到整个电力系统安全稳定运行。基于变电站交直流电源系统故障率较低、操作较少，运维、检修人员又不能在运行中的系统进行操作演练，这使得变电运维检修、人员对站用交直流系统的操作、设备的异常处理慢慢生疏，亟待建立一套变电站交直流电源仿真系统，通过标准操作的培训、事故推演有效提升变电运维、检修人员综合技能和管理水平，保障电网稳定运行。
发明内容
为了满足现有背景技术下的实际需求，本发明的目的是提供一种交直流电源仿真系统，交、直流仿真电源系统设计既满足500kV站运行方式，又向下兼容220kV站；可模拟站上多种故障，如交流失电、绝缘降低、交流窜入等。
为实现上述目的，本发明提供一种交直流电源仿真系统，包括交流电源仿真系统、直流电源仿真系统、故障模拟系统，所述交流电源仿真系统、直流电源仿真系统、故障模拟系统用于模拟变电站故障；
所述交流电源仿真系统为整套仿真系统提供电源，包括直流电源仿真模块、UPS仿真模块及故障仿真模块、交流电源故障模拟；
所述直流电源仿真系统为整套直流系统提供电源，用于模拟所有直流系统标准规程操作及故障；
所述故障模拟系统模拟直流馈线屏正母线、负母线、正极支路、负极支路绝缘降低、模拟与另一段母线直流互窜及模拟交流窜入直流故障，故障的模拟与复位均通过监控主机下发命令自动实现。
优选的，交流电源仿真系统包括电源自动切换装置，所述电源自动切换装置用于常用电源和备用电源之间的自动切换；平时由常用电源供电，当常用电源发生异常时，经设定延时切换到备用电源供电；当常用电源恢复正常后，则又自动切换到常用电源供电。
优选的，电源自动切换装置对常用电源和备用电源的三相电压进行检测，高于115％～130Ue则按过压处理，低于70％～85％Ue则按欠压处理。
优选的，电源自动切换装置内部电路对六个电压幅值及相位的检测结果进行判断，处理结果通过延时后，驱动相应的指令继电器向万能式断路器发出分闸、合闸指令；所述检测结果同时用16个发光二极管在面板上显示，通过面板上的四个按钮开关、一个拨码开关可以设定四种工作模式，分闸延时时间t1、分闸延时时间t2，欠压动作值可以通过面板上相应的调节电位器进行调节。
优选的，所述直流电源仿真模块采用DC220V电源系统，配置两组2V200Ah阀控式密封铅酸蓄电池和三套3×10+10A高频开关电源模块，采用单母线分段接线，事故停电二次负荷按1h放电容量考虑。
优选的，所述故障模拟系统包括蓄电池内阻增大、及接地故障模拟单元，所述蓄电池内阻增大、及接地故障模拟单元用于模拟蓄电池组内部开路、内阻增大及接地故障，故障的模拟与复位既可通过监控主机下达命令自动实现也可通过故障模拟屏按钮手动操作。
本发明有益效果：
本发明的交、直流仿真电源系统设计既满足500kV站运行方式，又向下兼容220kV站；；可模拟站上多种故障，如交流失电、绝缘降低、交流窜入等；故障可手动操作，也可自动实现。
附图说明
图1：本发明电源自动切换装置原理图；
图2：本发明蓄电池内阻增大、及接地故障模拟单元原理图；
图3：本发明蓄电池内阻增大、及接地故障模拟单元接线图。
具体实施方式
实施例1：
参照说明书附图，本实施例所述的本发明提供一种交直流电源仿真系统，包括交流电源仿真系统、直流电源仿真系统、故障模拟系统，所述交流电源仿真系统、直流电源仿真系统、故障模拟系统用于模拟变电站故障；
所述交流电源仿真系统为整套仿真系统提供电源，包括直流电源仿真模块、UPS仿真模块及故障仿真模块、交流电源故障模拟；
所述直流电源仿真系统为整套直流系统提供电源，用于模拟所有直流系统标准规程操作及故障；
所述故障模拟系统模拟直流馈线屏正母线、负母线、正极支路、负极支路绝缘降低、模拟与另一段母线直流互窜及模拟交流窜入直流故障，故障的模拟与复位均通过监控主机下发命令自动实现。
优选的，交流电源仿真系统包括电源自动切换装置，所述电源自动切换装置用于常用电源和备用电源之间的自动切换；平时由常用电源供电，当常用电源发生异常时，经设定延时切换到备用电源供电；当常用电源恢复正常后，则又自动切换到常用电源供电。
优选的，电源自动切换装置对常用电源和备用电源的三相电压进行检测，高于115％～130Ue则按过压处理，低于70％～85％Ue则按欠压处理。
优选的，电源自动切换装置内部电路对六个电压幅值及相位的检测结果进行判断，处理结果通过延时后，驱动相应的指令继电器向万能式断路器发出分闸、合闸指令；所述检测结果同时用16个发光二极管在面板上显示，通过面板上的四个按钮开关、一个拨码开关可以设定四种工作模式，分闸延时时间t1、分闸延时时间t2，欠压动作值可以通过面板上相应的调节电位器进行调节。
优选的，所述直流电源仿真模块采用DC220V电源系统，配置两组2V200Ah阀控式密封铅酸蓄电池和三套3×10+10A高频开关电源模块，采用单母线分段接线，事故停电二次负荷按1h放电容量考虑。
优选的，所述故障模拟系统包括蓄电池内阻增大、及接地故障模拟单元，所述蓄电池内阻增大、及接地故障模拟单元用于模拟蓄电池组内部开路、内阻增大及接地故障，故障的模拟与复位既可通过监控主机下达命令自动实现也可通过故障模拟屏按钮手动操作。

Claims (6)

1.一种交直流电源仿真系统，其特征在于，包括交流电源仿真系统、直流电源仿真系统、故障模拟系统，所述交流电源仿真系统、直流电源仿真系统、故障模拟系统用于模拟变电站故障；
所述交流电源仿真系统为整套仿真系统提供电源，包括直流电源仿真模块、UPS仿真模块及故障仿真模块、交流电源故障模拟；
所述直流电源仿真系统为整套直流系统提供电源，用于模拟所有直流系统标准规程操作及故障；
所述故障模拟系统模拟直流馈线屏正母线、负母线、正极支路、负极支路绝缘降低、模拟与另一段母线直流互窜及模拟交流窜入直流故障，故障的模拟与复位均通过监控主机下发命令自动实现。
2.根据权利要求1所述的一种交直流电源仿真系统，其特征在于，交流电源仿真系统包括电源自动切换装置，所述电源自动切换装置用于常用电源和备用电源之间的自动切换；平时由常用电源供电，当常用电源发生异常时，经设定延时切换到备用电源供电；当常用电源恢复正常后，则又自动切换到常用电源供电。
3.根据权利要求2所述的一种交直流电源仿真系统，其特征在于，电源自动切换装置对常用电源和备用电源的三相电压进行检测，高于115％～130Ue则按过压处理，低于70％～85％Ue则按欠压处理。
4.根据权利要求3所述的一种交直流电源仿真系统，其特征在于，电源自动切换装置内部电路对六个电压幅值及相位的检测结果进行判断，处理结果通过延时后，驱动相应的指令继电器向万能式断路器发出分闸、合闸指令；所述检测结果同时用16个发光二极管在面板上显示，通过面板上的四个按钮开关、一个拨码开关可以设定四种工作模式，分闸延时时间t1、分闸延时时间t2，欠压动作值可以通过面板上相应的调节电位器进行调节。
5.根据权利要求1所述的一种交直流电源仿真系统，其特征在于，所述直流电源仿真模块采用DC220V电源系统，配置两组2V200Ah阀控式密封铅酸蓄电池和三套3×10+10A高频开关电源模块，采用单母线分段接线，事故停电二次负荷按1h放电容量考虑。
6.根据权利要求1所述的一种交直流电源仿真系统，其特征在于，所述故障模拟系统包括蓄电池内阻增大、及接地故障模拟单元，所述蓄电池内阻增大、及接地故障模拟单元用于模拟蓄电池组内部开路、内阻增大及接地故障，故障的模拟与复位既可通过监控主机下达命令自动实现也可通过故障模拟屏按钮手动操作。
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