CN203324403U - 含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统，该系统包括工作站及与工作站以太网连接的实时仿真器，实时仿真器与功率放大器连接，功率放大器采集实时仿真器内的各电流互感器的电流信号及电压互感器的电压信号后分别输出给故障录波器及馈线保护，所述馈线保护通过模拟断路器与实时仿真器连接，馈线保护的另一路直接与实时仿真器连接，同时馈线保护与故障录波器连接。本实用新型完成了含分布式电源的配电网馈线保护的实验室测试工作，同时使用本实用新型同样可以对传统馈线保护装置和方案进行测试。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统实时数字仿真试验技术领域，特别是一种含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统。
背景技术
随着分布式电源接入电网相关技术规程的出台，越来越多的风力发电、光伏发电、微型燃气轮机等等分布式电源接入35kV及以下电压等级配电网，各种针对含分布式电源配电网系统的新的馈线保护解决方案相继提出，以往的配电网馈线保护检测手段、检测装置都是基于静态试验的，这种方法只是通过静态试验来验证装置本身的逻辑，很少从配电网的角度和分布式电源接入的影响方面考虑问题，致使含分布式电源的配电网馈线保护的检测只局限于定值、逻辑的验证，难以满足现场运行工况的测试需求。因此开展含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试，模拟实际分布式电源和配电网中各种运行方式，考核各种故障和运行状态对馈线保护装置保护动作行为的影响，是十分必要的。
DL/T871-2004《电力系统继电保护产品动模试验》给出了变压器保护、线路保护、母线保护的动态模拟试验方案，但未给出含分布式电源的配电网馈线保护的动态模拟试验方法。因此，要完成此项工作必须采用新的办法来解决该问题。含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统就是在此情况下提出来的。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统，该系统包括工作站及与工作站以太网连接的实时仿真器，实时仿真器与功率放大器连接，功率放大器采集实时仿真器内的各电流互感器的电流信号及电压互感器的电压信号后进行放大，然后将放大的电流及电压信号二次值分别输出给故障录波器及馈线保护，所述馈线保护通过模拟断路器与实时仿真器连接，通过提供保护动作信号由模拟断路器产生跳合闸信号给实时仿真器，馈线保护的另一路直接与实时仿真器连接，接收实时仿真器内分布式电源的信号，同时馈线保护与故障录波器连接，向故障录波器提供保护动作信号。
而且，在所述实时仿真器中设置有配电网等效电源S1，在S1与用户负荷之间依次串接有母线I母、断路器DL1、电流互感器CT1，母线II母、断路器DL2、电流互感器CT2、母线III母、断路器DL3、电流互感器CT3，同时，在母线II母与用户负荷之间还依次串接另一路断路器DL4、电流互感器CT4、母线IV母、断路器DL5、电流互感器CT5，在母线II母上安装电压互感器PT1，在母线IV母上安装电压互感器PT2，所述分布式电源与母线IV母连接。
而且，所述实时仿真器采用的型号为06IP-088CA、所述功率放大器采用的型号为PAC2000B、所述模拟断路器采用的型号为PSS01B、所述故障录波器采用的型号为ZH-3。
而且，所述电流互感器CT1-CT5的变比均为2000/1，所述电压互感器PT1变比为35/0.1，所述模拟断路器DL1-DL5在模拟试验系统运行时的方式均为合位。
本实用新型的优点和积极效果是
本实用新型完成了含分布式电源的配电网馈线保护的实验室测试工作，同时使用本发明同样可以对传统馈线保护装置和方案进行测试。
附图说明
图1是本实用新型系统接线示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统，如图1所示，该系统包括工作站及与工作站以太网连接的实时仿真器（RTDS），实时仿真器（RTDS）与功率放大器连接，功率放大器采集实时仿真器（RTDS）的各电流互感器（CT）的电流信号及电压互感器（PT）的电压信号后进行放大，然后将放大的电流及电压信号二次值分别输出给故障录波器及馈线保护，所述馈线保护通过模拟断路器与实时仿真器（RTDS）连接，通过提供保护动作信号由模拟断路器产生跳合闸信号给实时仿真器（RTDS），馈线保护的另一路直接与实时仿真器（RTDS）连接，接收实时仿真器（RTDS）内的分布式电源（DG）信号，同时馈线保护向故障录波器提供保护动作信号。
在本实用新型的具体实施中，在所述实时仿真器（RTDS）中设置有配电网等效电源S1，在S1与用户负荷之间依次串接有母线I母、断路器DL1、电流互感器CT1，母线II母、断路器DL2、电流互感器CT2、母线III母、断路器DL3、电流互感器CT3，同时，在母线II母与用户负荷之间还依次串接另一路断路器DL4、电流互感器CT4、母线IV母、断路器DL5、电流互感器CT5，在母线II母上安装电压互感器PT1，在母线IV母上安装电压互感器PT2，所述分布式电源（DG）与母线IV母连接。
在本实用新型的具体实施中，所述实时仿真器（RTDS）采用的型号为06IP-088CA、所述功率放大器采用的型号为PAC2000B、所述模拟断路器采用的型号为PSS01B、所述故障录波器采用的型号为ZH-3。
在本实用新型的具体实施中，所述电流互感器CT1-CT5的变比均为2000/1，所述电压互感器PT1变比为35/0.1，所述模拟断路器DL1-DL5在模拟试验系统运行时的方式均为合位。
工作原理
⑴按照图1所示典型接线方式，在工作站内建立含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统模型，使用RTDS模拟该试验系统的设备元件，主要设备参数如下：
系统电源：系统容量S1=10MVA，系统阻抗Z=0.78+j7.9Ω，S2=1MVA，系统阻抗Z=0.58+j6.9Ω
线路参数：百公里电阻、百公里电抗、百公里电容参数取典型35kV线路参数，负载容量可以动态调整；
⑵按照图1所示试验系统接口设计，工作站通过以太网与RTDS连接，并通过工作站控制RTDS模拟系统的运行，RTDS实时计算出数字动态模拟系统经编译后，在工作站可以实时的监测并控制模拟系统的运行，也可以指定含分布式电源的配电网馈线保护装置安装地点上的电流和电压的模拟量输出（交流采样回路）及断路器的操作控制接口（控制、信号回路）。
A、对于交流采样回路，本试验选取CT1-CT5的电流，PT1、PT2的电压，将这些模拟输出与放大器的输入口相接，就可得到与实际相符的电压和电流信号，再将这些电压电流信号与含分布式电源的配电网馈线保护相连接，其中CT1-CT5电流信号接到电流采样端子上，PT1、PT2电压信号接到电压采样端子上。
B、对于控制信号回路，将含分布式电源的配电网馈线保护的跳闸继电器与仿真数模系统的断路器DL1-DL5的控制器相接。
C、另外将交流信号与控制信号都输入到故障录波装置上，以便进行故障分析。
这样就构成了一个完整的用来检验含分布式电源的配电网馈线保护的闭环动态测试系统。
Claims (4)
1.一种含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统，其特征在于：该系统包括工作站及与工作站以太网连接的实时仿真器，实时仿真器与功率放大器连接，功率放大器采集实时仿真器内的各电流互感器的电流信号及电压互感器的电压信号后进行放大，然后将放大的电流及电压信号二次值分别输出给故障录波器及馈线保护，所述馈线保护通过模拟断路器与实时仿真器连接，通过提供保护动作信号由模拟断路器产生跳合闸信号给实时仿真器，馈线保护的另一路直接与实时仿真器连接，接收实时仿真器内分布式电源的信号，同时馈线保护与故障录波器连接，向故障录波器提供保护动作信号。
2.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统，其特征在于：在所述实时仿真器中设置有配电网等效电源S1，在S1与用户负荷之间依次串接有母线I母、断路器DL1、电流互感器CT1，母线II母、断路器DL2、电流互感器CT2、母线III母、断路器DL3、电流互感器CT3，同时，在母线II母与用户负荷之间还依次串接另一路断路器DL4、电流互感器CT4、母线IV母、断路器DL5、电流互感器CT5，在母线II母上安装电压互感器PT1，在母线IV母上安装电压互感器PT2，所述分布式电源与母线IV母连接。
3.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统，其特征在于：所述实时仿真器采用的型号为06IP-088CA、所述功率放大器采用的型号为PAC2000B、所述模拟断路器采用的型号为PSS01B、所述故障录波器采用的型号为ZH-3。
4.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网馈线保护数字动态测试系统，其特征在于：所述电流互感器CT1-CT5的变比均为2000/1，所述电压互感器PT1变比为35/0.1，所述模拟断路器DL1-DL5在模拟试验系统运行时的方式均为合位。
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