專利名稱：基于rtds的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力系統(tǒng)保護領(lǐng)域，尤其是一種基于RTDS的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
母線保護裝置是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要系統(tǒng)設(shè)備，其安全性、可靠性、靈敏 性和快速性對于保證整個區(qū)域電網(wǎng)的安全具有重要意義。簡易母差保護裝置在投入運行 前或運行過程中，應(yīng)該對其進行試驗或檢測。目前，對簡易母差保護裝置進行試驗或檢測 的手段通常是基于靜態(tài)試驗，其通過靜態(tài)試驗方法來驗證簡易母差保護裝置本身的邏輯， 很少從電網(wǎng)的角度考慮問題，致使簡易母差保護裝置正確動作率較低。電力行業(yè)標準DL/ T871-2004《電力系統(tǒng)繼電保護產(chǎn)品動模試驗》給出了變壓器保護、線路保護、母線保護的動 態(tài)模擬試驗方法，但是，未給出簡易母差保護裝置的動態(tài)模擬試驗方法，而且，市場上也沒 有對簡易母差保護裝置進行動態(tài)模擬試驗的系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種設(shè)計合理、安全可靠的基 于RTDS的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種基于RTDS的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，由試驗?zāi)Ｐ凸ぷ?站、RTDS、功率放大器、模擬斷路器及故障錄波器連接構(gòu)成，試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡就ㄟ^以太網(wǎng)與 RTDS相連接，RTDS輸出的數(shù)字信號連接到功率放大器的輸入端，功率放大器輸出的二次信 號同時連接到簡易母差保護裝置及故障錄波器上，RTDS的跳合閘信號通過模擬斷路器與簡 易母差保護裝置的跳閘繼電器相連接，簡易母差保護裝置輸出的跳合閘信號與故障錄波器 相連接。而且，所述的功率放大器輸出的二次信號包括電壓信號及電流信號，該電流信號 連接到簡易母差保護裝置的電流采樣端子上，該電壓信號連接到簡易母差保護裝置的電壓 采樣端子上。而且，所述的實驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡緝?nèi)置有簡易母差保護動模試驗?zāi)Ｐ?，該簡易母差?護動模試驗?zāi)Ｐ陀傻刃щ娫础⒆儔浩?、電流互感器、電壓互感器、斷路器及短路試驗點連接 構(gòu)成，等效電源(Si)通過兩條進線分別連接到第一變壓器(Tl)和第二變壓器(T2)的輸 入端上，第一變壓器(Tl)的輸出端依次連接有第一斷路器(DLl)、第一短路試驗點(Fl)、第 一電流互感器(CTl)、第二短路試驗點(F2)、第三短路試驗點(F3)、第二電流互感器(CT2)、 第二斷路器(DL2)、第四短路試驗點(F4)及第一負載；第二變壓器(T2)的輸出端依次連接 有第三斷路器(DL3)、第五短路試驗點(F5)、第四斷路器(DL4)、第六短路試驗點(F6)及第 二負載；第一母線連接在第二短路試驗點(F2)、第三短路試驗點(F3)之間的進線上，第二 母線連接在第五短路試驗點(F5)、第四斷路器(DL4)之間的進線上，第一母線與第二母線之間依次連接有第七短路試驗點(F7)、第三電流互感器(CT3)、第五斷路器(DL5)及第八短 路試驗點(F8)，在第一母線上連接有電壓互感器(PTl)。本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型合理地將試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡?、RTDS以及故障錄波器結(jié)合在一起實現(xiàn)了對 簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗功能，在天津市電力公司內(nèi)部的繼電保護裝置軟件 標準化檢測工作中，完成了包含北京四方繼保自動化股份有限公司、國電南京自動化股份 有限公司、南京南瑞繼保電氣有限公司等十余家簡易母差保護裝置的功能邏輯檢驗工作， 并獲得了成功。值得指出的是，在此次檢測試驗中，運用該系統(tǒng)所檢驗出現(xiàn)的問題是常規(guī)的 靜態(tài)試驗所難以檢驗發(fā)現(xiàn)的。實踐證明，該數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)是符合實際的，能夠滿足 簡易母差保護裝置檢驗試驗的要求。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)連接示意圖 圖2是本實用新型的簡易母差保護動模試驗?zāi)Ｐ褪疽鈭D。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述一種基于RTDS的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，如圖1所示，由試 驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡?、RTDS、功率放大器、模擬斷路器及故障錄波器連接構(gòu)成。試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡就?過以太網(wǎng)與RTDS相連接，RTDS輸出的數(shù)字信號連接到功率放大器的輸入端，功率放大器輸 出的二次信號同時連接到簡易母差保護裝置及故障錄波器上，功率放大器對RTDS輸出的 數(shù)字信號進行放大處理并輸出的二次信號，二次信號包括電壓信號及電流信號，其中電流 信號連接到簡易母差保護裝置的電流采樣端子上，電壓信號連接到簡易母差保護裝置的電 壓采樣端子上；RTDS的跳合閘信號通過模擬斷路器與簡易母差保護裝置的跳閘繼電器相 連接，簡易母差保護裝置的跳合閘信號與故障錄波器相連接，故障錄波器實時記錄二次信 號以及跳合閘信號。在本實施例中，在試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡窘⒁粋€用來試驗的簡易母差保護 動模試驗?zāi)Ｐ?，通過該試驗?zāi)Ｐ团cRTDS數(shù)據(jù)通信實現(xiàn)對簡易母線保護裝置的檢測功能，試 驗的結(jié)果記錄在故障錄波器中。在本實施例中，RTDS采用的是06IP-088CA設(shè)備，功率放大 器采用的是PAC2000B放大器，模擬斷路器采用的是PSSOlB設(shè)備，故障錄波器采用的是ZH-3 故障錄波器。試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡旧系暮喴啄覆畋Ｗo動模試驗?zāi)Ｐ?，如圖2所示，包括等效電源、兩 條進線、兩臺變壓器、三臺電流互感器、一臺電壓互感器、五臺斷路器及八個短路試驗點。兩 臺變壓器連接在兩條進線端分列運行或主備運行，其具體連接方式為等效電源(Si)通過 兩條進線分別連接到第一變壓器(Tl)和第二變壓器(T2)的輸入端上，第一變壓器(Tl)的 輸出端依次連接有第一斷路器(DLl)、第一短路試驗點(Fl)、第一電流互感器(CTl)、第二 短路試驗點(F2)、第三短路試驗點(F3)、第二電流互感器(CT2)、第二斷路器(DL2)、第四短 路試驗點(F4)及第一負載；第二變壓器(T2)的輸出端依次連接有第三斷路器(DL3)、第五 短路試驗點(F5)、第四斷路器(DL4)、第六短路試驗點(F6)及第二負載；第一母線連接在 第二短路試驗點(F2)、第三短路試驗點(F3)之間的進線上，第二母線連接在第五短路試驗點(F5)、第四斷路器(DL4)之間的進線上，第一母線與第二母線之間依次連接有第七短路 試驗點(F7)、第三電流互感器(CT3)、第五斷路器(DL5)及第八短路試驗點(F8)，在第一母 線上連接有電壓互感器(PTl)。簡易母差保護動模試驗?zāi)Ｐ团cRTDS連接并使用RTDS模擬該模型中的各個設(shè) 備元件，這些設(shè)備元件的參數(shù)如下系統(tǒng)電源系統(tǒng)容量Sl = 100MVA，系統(tǒng)阻抗Z = 0. 78+J7. 9Ω ；變壓器變比為110kV/35kV，容量為S = 50MVA，短路阻抗為Uk%= 8% ；負 載容量P = 40MW, Q = 30MVar ；電流互感器CT1、CT2變比為1200/1，CT3變比為800/1 ； 電壓互感器PTl變比為35/0. 1。RTDS包括交流采用回路和控制信號回路。對于交流采樣 回路，本試驗選取CTl (進線)、CT2(出線 )、CT1 (分段)的電流和PTl (第一母線)的電壓 等信號與功率放大器的輸入口相接，經(jīng)功率放大器輸出二次信號，得到與實際相符的電壓 和電流信號并與簡易母線保護裝置相連接。對于控制信號回路，將簡易母差保護裝置的跳 閘繼電器與簡易母差保護動模實驗?zāi)Ｐ偷臄嗦菲鱀L1、DL2、DL3相接。電流和電壓信號及控 制信號均輸出到故障錄波裝置上，用來進行故障分析，從而構(gòu)成了一個完整的用來檢驗簡 易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)。試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡就ㄟ^以太網(wǎng)與RTDS連接，實時監(jiān)測并控制RTDS的運行，同時可以 指定簡易母差保護裝置安裝地點上的電流和電壓的模擬量輸出(交流采樣回路)及斷路器 的操作控制接口(控制信號回路)。具體的試驗項目包括區(qū)內(nèi)外故障、發(fā)展性故障、轉(zhuǎn)換 性故障、區(qū)內(nèi)外經(jīng)過渡電阻短路、線路空載合閘充電及手合帶故障線路、母線帶載合閘充電 及手合帶故障母線、頻率偏移、PT斷線、間歇性故障等，通過故障對故障錄波器記錄的數(shù)據(jù) 來分析簡易母差保護裝置的功能與邏輯。需要強調(diào)的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實 用新型并不限于具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的 技術(shù)方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求一種基于RTDS的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于由試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡?、RTDS、功率放大器、模擬斷路器及故障錄波器連接構(gòu)成，試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡就ㄟ^以太網(wǎng)與RTDS相連接，RTDS輸出的數(shù)字信號連接到功率放大器的輸入端，功率放大器輸出的二次信號同時連接到簡易母差保護裝置及故障錄波器上，RTDS的跳合閘信號通過模擬斷路器與簡易母差保護裝置的跳閘繼電器相連接，簡易母差保護裝置輸出的跳合閘信號與故障錄波器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RTDS的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，其 特征在于所述的功率放大器輸出的二次信號包括電壓信號及電流信號，該電流信號連接 到簡易母差保護裝置的電流采樣端子上，該電壓信號連接到簡易母差保護裝置的電壓采樣 端子上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RTDS的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，其 特征在于所述的實驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡緝?nèi)置有簡易母差保護動模試驗?zāi)Ｐ?，該簡易母差保護動 模試驗?zāi)Ｐ陀傻刃щ娫础⒆儔浩?、電流互感器、電壓互感器、斷路器及短路試驗點連接構(gòu)成， 等效電源(Si)通過兩條進線分別連接到第一變壓器(Tl)和第二變壓器(T2)的輸入端上， 第一變壓器(Tl)的輸出端依次連接有第一斷路器(DLl)、第一短路試驗點(Fl)、第一電流 互感器(CTl)、第二短路試驗點(F2)、第三短路試驗點(F3)、第二電流互感器(CT2)、第二斷 路器(DL2)、第四短路試驗點(F4)及第一負載；第二變壓器(T2)的輸出端依次連接有第三 斷路器(DL3)、第五短路試驗點(F5)、第四斷路器(DL4)、第六短路試驗點(F6)及第二負載； 第一母線連接在第二短路試驗點(F2)、第三短路試驗點(F3)之間的進線上，第二母線連接 在第五短路試驗點(F5)、第四斷路器(DL4)之間的進線上，第一母線與第二母線之間依次 連接有第七短路試驗點(F7)、第三電流互感器(CT3)、第五斷路器(DL5)及第八短路試驗點 (F8)，在第一母線上連接有電壓互感器(PTl)。
專利摘要本實用新型涉及一種基于RTDS的簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，由試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡?、RTDS、功率放大器、模擬斷路器及故障錄波器連接構(gòu)成，試驗?zāi)Ｐ凸ぷ髡就ㄟ^以太網(wǎng)與RTDS相連接，RTDS輸出的數(shù)字信號連接到功率放大器的輸入端，功率放大器輸出的二次信號同時連接到簡易母差保護裝置及故障錄波器上，RTDS的跳合閘信號通過模擬斷路器與簡易母差保護裝置的跳閘繼電器相連接，簡易母差保護裝置輸出的跳合閘信號與故障錄波器相連接。本實用新型設(shè)計合理，實現(xiàn)了對簡易母差保護裝置的數(shù)字動態(tài)模擬試驗功能，能夠檢測出常規(guī)靜態(tài)試驗難以發(fā)現(xiàn)的問題，保證了電力系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，具有適用范圍廣泛、安全可靠等特點。
文檔編號G01R31/00GK201707410SQ201020203670
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者劉濤, 時燕新, 杜明 申請人:天津市電力公司