1.一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)裝置,其特征在于:包括模擬的配電網(wǎng)和與配電網(wǎng)連接的軟件仿真裝置,配電網(wǎng)包括繼電器、與繼電器連接用于控制繼電器動作的保護(hù)裝置、設(shè)置在配電網(wǎng)中用于使配電網(wǎng)發(fā)生多種短路故障的故障模擬裝置和設(shè)置在配電網(wǎng)中與保護(hù)裝置連接的互感器,軟件仿真裝置用于構(gòu)建配電網(wǎng)拓?fù)洌瑢W(xué)員根據(jù)配電網(wǎng)拓?fù)浞謩e計(jì)算配電網(wǎng)發(fā)生各種短路故障時繼電器動作的電流整定值和動作時限,故障模擬裝置使配電網(wǎng)發(fā)生某一短路故障后,學(xué)員將對應(yīng)于該短路故障類型和故障位置的電流整定值和動作時限輸入保護(hù)裝置,保護(hù)裝置將互感器獲取的配電網(wǎng)電流與電流整定值比較,當(dāng)電流大于電流整定值時,控制繼電器動作,并將繼電器動作時間與動作時限進(jìn)行比較,以驗(yàn)證計(jì)算得出的電流整定值和動作時限是否正確。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)裝置,其特征在于:所述軟件仿真裝置包括輸入模塊、分別與輸入模塊連接的構(gòu)圖模塊、第一計(jì)算模塊、公式庫和驗(yàn)證模塊,公式庫與第一計(jì)算模塊連接,構(gòu)圖模塊用于根據(jù)輸入模塊輸入的接線要求及各元件的參數(shù)構(gòu)建配電網(wǎng)拓?fù)洌綆煊糜谔峁└鞣N短路故障對應(yīng)的短路電流計(jì)算公式、多種保護(hù)整定原則和每一種保護(hù)整定原則包括的多種整定規(guī)則,第一計(jì)算模塊用于根據(jù)從公式庫中讀取的短路電流計(jì)算公式和輸入模塊賦予的公式各變量的值計(jì)算配電網(wǎng)短路電流,并根據(jù)短路電流和通過輸入模塊從公式庫中選擇的其中一種整定規(guī)則計(jì)算電流整定值和動作時限,在配電網(wǎng)拓?fù)渖显O(shè)置故障,學(xué)員將電流整定值和動作時限通過輸入模塊向驗(yàn)證模塊輸入該電流整定值和動作時限,以驗(yàn)證計(jì)算的電流整定值及動作時限是否正確。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)裝置,其特征在于:所述軟件仿真裝置還包括分別與構(gòu)圖模塊、公式庫連接的第二計(jì)算模塊、分別與第一、第二計(jì)算模塊連接的判斷模塊和分別與判斷模塊和驗(yàn)證模塊連接的報表生成模塊,第二計(jì)算模塊用于根據(jù)從構(gòu)圖模塊讀取的配電網(wǎng)拓?fù)湫畔⒑蛷墓綆熳x取的短路電流計(jì)算公式自動計(jì)算配電網(wǎng)短路電流,并根據(jù)短路電流和各種整定規(guī)則計(jì)算合理范圍,合理范圍的上下限值分別為根據(jù)各種整定規(guī)則確定的電流整定值和動作時限的最大值和最小值,判斷模塊判斷第一計(jì)算模塊計(jì)算的電流整定值和動作時限是否在第二計(jì)算模塊計(jì)算的合理范圍內(nèi),若是,則將電流整定值和動作時限傳輸至報表生成模塊,報表生成模塊用于生成整定報表,整定報表中具有不同故障類型及不同故障位置所對應(yīng)的電流整定值和動作時限。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)裝置,其特征在于:所述接線要求包括變壓器數(shù)量、母線數(shù)量、支路數(shù)量、繼電器數(shù)量和負(fù)載數(shù)量,所述各元件的參數(shù)包括以變電站母線為源點(diǎn)的源點(diǎn)信息向量、繼電器狀態(tài)向量、節(jié)點(diǎn)間線路長度l、線路單位長度電阻R1、線路單位長度電抗X1、變壓器高壓側(cè)額定電壓UN、變壓器額定容量SN、變壓器短路損耗ΔPk、變壓器短路電壓百分比Uk%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)裝置,其特征在于:所述保護(hù)整定原則包括變壓器出線繼電器整定原則、母線繼電器整定原則、支路繼電器整定原則和負(fù)載側(cè)繼電器整定原則,根據(jù)繼電器所處位置的不同選擇不同的保護(hù)整定原則。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)裝置,其特征在于:所述配電網(wǎng)還包括與所述繼電器連接的上位機(jī),通過上位機(jī)可控制繼電器動作以構(gòu)建不同的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)裝置,其特征在于:所述故障模擬模塊包括從所述配電網(wǎng)引出至接地的故障電路,故障電路包括可調(diào)電阻、用于控制可調(diào)電阻投入不同阻值的第一開關(guān)和位于可調(diào)電阻輸入側(cè)用于導(dǎo)通或斷開故障電路的第二開關(guān),第一、第二開關(guān)均與所述上位機(jī)連接,由上位機(jī)控制其動作。
8.一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)方法,其特征在于:包括以下步驟:
A、根據(jù)接線要求及各元件的參數(shù)在配電網(wǎng)軟件仿真裝置中構(gòu)建配電網(wǎng)拓?fù)洌?/p>
B、根據(jù)配電網(wǎng)拓?fù)?、各元件的參?shù),為軟件仿真裝置提供的短路電流計(jì)算公式中的變量賦值,以得到配電網(wǎng)各支路的短路電流,其中,軟件仿真裝置提供的短路電流計(jì)算公式包括計(jì)算配電網(wǎng)各支路負(fù)荷電流的公式、計(jì)算不同故障類型下故障支路故障電流的公式和計(jì)算短路電流的公式,各支路負(fù)荷電流采用前推回代潮流算法進(jìn)行計(jì)算,故障類型包括三相短路故障或者相間短路故障,故障支路的短路電流為故障支路的負(fù)荷電流與故障電流之和,其余支路的短路電流等于該支路的負(fù)荷電流;
C、根據(jù)短路電流及配電網(wǎng)拓?fù)渲欣^電器的位置,選擇相應(yīng)的整定原則中的某一種整定規(guī)則確定電流整定值和動作時限,軟件仿真裝置判斷電流整定值及動作時限是否在合理范圍內(nèi),若合理,軟件仿真裝置生成整定報表,整定報表中具有不同故障類型及不同故障位置所對應(yīng)的電流整定值和動作時限,并進(jìn)入步驟D,否則返回步驟B;
D、對確定的電流整定值和動作時限進(jìn)行驗(yàn)證,選擇在軟件仿真裝置中進(jìn)行驗(yàn)證,進(jìn)入步驟E,選擇在配電網(wǎng)拓?fù)渌鶎?yīng)的模擬的配電網(wǎng)中進(jìn)行驗(yàn)證,進(jìn)入步驟F;
E、在配電網(wǎng)拓?fù)渲性O(shè)置故障,根據(jù)故障類型及故障位置在整定報表中選出對應(yīng)的電流整定值和動作時限,并向驗(yàn)證模塊輸入該電流整定值和動作時限,驗(yàn)證計(jì)算的電流整定值及動作時限是否正確;
F、在模擬的配電網(wǎng)中設(shè)置故障,根據(jù)故障類型及故障位置在整定報表中選出對應(yīng)的電流整定值和動作時限,并向模擬配電網(wǎng)中的保護(hù)裝置輸入該電流整定值和動作時限,驗(yàn)證計(jì)算的電流整定值及動作時限是否正確。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)方法,其特征在于:所述步驟A中,所述接線要求包括變壓器數(shù)量、母線數(shù)量、支路數(shù)量、繼電器數(shù)量和負(fù)載數(shù)量,所述各元件的參數(shù)包括變電站母線為源點(diǎn)的源點(diǎn)信息向量、繼電器狀態(tài)向量、節(jié)點(diǎn)間線路長度l、線路單位長度電阻R1、線路單位長度電抗X1、變壓器高壓側(cè)額定電壓UN、變壓器額定容量SN、變壓器短路損耗ΔPk、變壓器短路電壓百分比Uk%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種配電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)方法,其特征在于:所述步驟C包括以下步驟:
C1、所述整定原則根據(jù)繼電器所處位置的不同分為變壓器出線繼電器整定原則、母線繼電器整定原則、支路繼電器整定原則和負(fù)載側(cè)繼電器整定原則,各整定原則均包括多種不同的整定規(guī)則,根據(jù)繼電器所處位置的不同選擇對其中一種整定規(guī)則,結(jié)合步驟B所得的短路電流,確定電流整定值和動作時限;
C2、軟件仿真裝置將確定的電流整定值和動作時限與合理范圍進(jìn)行比較,合理范圍的上下限值分別為根據(jù)各種整定規(guī)則確定的電流整定值和動作時限的最大值和最小值;
C3、當(dāng)確定的電流整定值和動作時限在合理范圍內(nèi)時,軟件仿真裝置生成整定報表。