一种电力系统线路保护装置柔性仿真测试平台

摘要

一种电力系统线路保护装置柔性仿真测试平台，包括RTDS实时数字仿真系统和功率放大器，RTDS实时数字仿真系统构建出的系统模型包括一次系统模型、故障设置子系统模型和断路器控制子系统模型，故障设置子系统模型和断路器控制子系统模型分别连接一次系统模型，故障设置子系统模型提供故障信号，断路器控制子系统模型提供跳合闸信号，一次系统模型经功率放大器输出电气量信号至待测线路保护装置，待测线路保护装置反馈保护动作信号至断路器控制子系统。本发明构建了一个对不同厂家、不同类型、不同原理的线路保护产品具有良好适应性的统一检测平台，通过该平台可对保护装置进行全面而完整的检测，且简化保护装置检测的操作，更加规范化。

主权项

一种电力系统线路保护装置柔性仿真测试平台，其特征是：包括RTDS实时数字仿真系统和功率放大器，所述的RTDS实时数字仿真系统构建出的系统模型包括一次系统模型、故障设置子系统模型和断路器控制子系统模型，所述的故障设置子系统模型和断路器控制子系统模型分别连接一次系统模型，故障设置子系统模型提供故障信号，断路器控制子系统模型提供跳合闸信号，一次系统模型经功率放大器输出电气量信号至待测线路保护装置，待测线路保护装置反馈保护动作信号至断路器控制子系统； 所述的一次系统模型为500kV 200km中距离无互感双回线输电系统，包括#1、#2、#3三个发电机组，其中#1、#2机组在M电厂的M侧母线，#3机组在M电厂对侧的N侧母线处，N侧母线与无穷大电源通过第二Yn，d11三相双绕组变压器(TRF2)连接，负荷与M侧母线通过第一Yn,d11三相双绕组变压器(TRF1)连接；在M侧母线装有第一断路器(CB1)、第三断路器(CB3)、第四断路器(CB4)，在第一线路(L1)末端N侧装有第五断路器(CB5)，在第二线路(L2)末端N侧装有第二断路器(CB2)；在M侧母线装有第一和第二电流互感器(TA1和TA2)，在第二线路(L2)末端N侧装有第三电流互感器(TA3)，在M侧母线装有第一电压互感器(TV1)，在N侧母线装有第二电压互感器(TV2)；所述的一次系统模型中共有8个故障设置点，包括第一线路(L1)上的第四、第五、第六故障设置点(K4、K5、K6)，第二线路(L2)上的第一、第二、第三故障设置点(K1、K2、K3)，M侧母线上的第七故障设置点(K7)，N侧母线上的第八故障设置点(K8)；其中第四和第一故障设置点(K4和K1)为第一、第二线路(L1、L2)在M侧附近故障，第五和第二故障设置点(K5和K2)为第一、第二线路(L1、L2)在线路中段故障，第六和第三故障设置点(K6和K3)为第一、第二线路(L1、L2)在N侧附近故障； 所述的故障设置子系统模型的组成和连接关系为： N1节点电压值和0值作为选择元件的第一、第二输入，选择元件的输出作为 N1节点电压值过零点边缘检测元件的输入； 人工按钮FLT作为第一脉冲元件(11)的输入； 第一脉冲元件(11)的输出和N1节点电压值过零点边缘检测元件的输出作为第一与门(21)的第一、第二输入； 第一滑块(41)和第一与门(21)的输出分别作为第二脉冲元件(12)的第一、第二输入； 第二滑块(42)和第二脉冲元件(12)的输出分别作为第三脉冲元件(13)的第一、第二输入； FLTA1、FLTB1、FLTC1分别作为第一或门(31)的第一、第二、第三输入； FLTAB1、FLTBC1、FLTCA1分别作为第二或门(32)的第一、第二、第三输入； 第一或门(31)的输出和第二或门(32)的输出分别作为第三或门(33)的第一、第二输入； 第三脉冲元件(13)的输出和第三或门(33)的输出分别作为第二与门(22)的输入； 第二与门(22)的输入、选择器FAULTLOC1的输出和0值分别作为第一选择开关(51)的第一、第二、第三输入； 第二与门(22)的输入、选择器FAULTLOC1的输出和0值还分别作为第二选择开关(52)的第一、第二、第三输入； 第三滑块(43)和第三脉冲元件(13)的输出分别作为第四脉冲元件(14)的第一、第二输入； 第四滑块(44)和第四脉冲元件(14)的输出分别作为第五脉冲元件(15)的第一、第二输入； 发展性故障开关FLTB的输出和第五脉冲元件(15)的输出分别作为第三与门(23)的第一、第二输入； FLTA2、FLTB2、FLTC2分别作为第四或门(34)的第一、第二、第三输入； FLTAB2、FLTBC2、FLTCA2分别作为第五或门(35)的第一、第二、第三输入； 第四或门(34)的输出和第五或门(35)的输出分别作为第六或门(36)的第一、第二输入； 第三与门(23)的输出和第六或门(36)的输出分别作为第四与门(24)的输入； 第四与门(24)的输入、选择器FAULTLOC2的输出和0值分别作为第三选择开关(61)的第一、第二、第三输入； 第四与门(24)的输入、选择器FAULTLOC2的输出和0值还分别作为第四选择开关(62)的第一、第二、第三输入； 第一选择开关(51)的输出和第三选择开关(61)的输出分别作为第七或门(37)的第一、第二输入； 输出信号FLT1即为第七或门(37)的输出； 第二选择开关(52)的输出和第四选择开关(62)的输出分别作为第八或门(38)的第一、第二输入； 输出信号FLT2即为第八或门(38)的输出； 所述的N1节点电压为M侧母线A相电压的实时信号； 所述的FLTA1、FLTB1、FLTC1、FLTAB1、FLTBC1、FLTCA1共6个开关信号为故障点故障类型的控制信号； 所述的FLTA2、FLTB2、FLTC2、FLTAB2、FLTBC2、FLTCA2共6个开关信号为发展性故障点故障类型的控制信号； 其中， 第一滑块(41)是故障触发时间选择滑块； 第二滑块(42)是故障持续时间选择滑块； 第三滑块(43)是两次故障的间隔时间选择滑块； 第四滑块(44)是发展性故障持续时间选择滑块。