一種基于rtds的小擾動(dòng)法選線裝置的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬電力系統(tǒng)選線功能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及對(duì)小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線裝置的測(cè)試方案，具體涉及一種基于RTDS的小擾動(dòng)法選線裝置的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國中低壓配電網(wǎng)普遍采用非直接接地系統(tǒng)，其主要優(yōu)點(diǎn)在于單相接地故障時(shí)系統(tǒng)中只會(huì)產(chǎn)生很小的零序電流，并且三相線電壓依然能夠保持對(duì)稱，在一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作，并且能夠在單相接地故障下持續(xù)運(yùn)行l(wèi)_2h。但是，當(dāng)配網(wǎng)系統(tǒng)在單相接地故障下繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，單相接地相電壓降為零，而非故障相電壓卻升高為正常運(yùn)行時(shí)的根號(hào)3倍，故障狀態(tài)下長期運(yùn)行，導(dǎo)致升高的電壓將非故障相絕緣薄弱處擊穿，造成兩相接地短路故障或者三相短路的情況，因此，需要快速確定出故障線路，并及時(shí)的排除故障，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性；然而，現(xiàn)在的小電流接地選線裝置由于故障電流不明顯等原因無法準(zhǔn)確對(duì)故障線路進(jìn)行選擇，因技術(shù)原因等一直沒有一種合理的檢測(cè)方法能夠?qū)x線裝置進(jìn)行檢測(cè)，并判定其選線能力，對(duì)于需要閉環(huán)反饋的小擾動(dòng)法故障選線裝置就更難檢測(cè)其選線能力，因而，現(xiàn)在急需一種測(cè)試方案針對(duì)需要閉環(huán)調(diào)節(jié)消弧線圈的小擾動(dòng)法小電流接地選線裝置進(jìn)行檢測(cè)，并且該測(cè)試方案在一種公認(rèn)的平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓其在業(yè)內(nèi)有一定的認(rèn)可度。
[0003]綜上所述，應(yīng)該在業(yè)內(nèi)認(rèn)可度最高的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真平臺(tái)上搭建典型變電站的仿真模型，并建立符合現(xiàn)場數(shù)據(jù)的消弧線圈，通過RTDS的通道口與外界的裝置設(shè)備連接，測(cè)試需要閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)消弧線圈的小擾動(dòng)法選線裝置，并且對(duì)常用的普通選線裝置亦有兼容測(cè)試能力，作為一種供電部門使用選線裝置的參考依據(jù)，從而提高供電部門的經(jīng)濟(jì)效益和供電可靠性，
[0004]因此，研宄分析配電網(wǎng)非直接接地系統(tǒng)的特點(diǎn)及故障的特性，以RTDS仿真平臺(tái)為依據(jù)，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)仿真出符合現(xiàn)場實(shí)際的配電網(wǎng)仿真模型，為供電企業(yè)選擇小電流接地選線裝置提供可靠的參考依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供了一種基于RTDS的小擾動(dòng)法選線裝置的檢測(cè)方法，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種基于RTDS的小擾動(dòng)法選線裝置的檢測(cè)方法，其特征在于:所述檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0007](I)根據(jù)變電站的現(xiàn)場實(shí)際參數(shù)搭建仿真模型，并在仿真模型中搭建不同故障情況，使搭建的仿真模型能夠根據(jù)不同的故障情況輸出相應(yīng)的電流信號(hào)和電壓信號(hào)；
[0008](2)將輸出的電流信號(hào)和電壓信號(hào)通過功率放大器進(jìn)行放大，然后通過RTDS的GTAO通道輸出并接入小擾動(dòng)法故障選線裝置，并且能夠通過GTAI 口接收來自于小擾動(dòng)法故障選線裝置的控制信號(hào)，通過接收反饋控制信號(hào)，使仿真模型輸出對(duì)小擾動(dòng)法故障選線裝置進(jìn)行正確選線所需要的電流和電壓大?。?br>[0009](3)仿真模型能夠?qū)π_動(dòng)法故障選線裝置進(jìn)行閉環(huán)反饋動(dòng)作，仿真模型根據(jù)小擾動(dòng)法故障選線裝置反饋信號(hào)對(duì)線路進(jìn)行補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬時(shí)性的接地故障實(shí)現(xiàn)快速切除，對(duì)永久性的接地故障實(shí)現(xiàn)快速輔助選線，當(dāng)接地故障發(fā)生在線路η時(shí)，故障線路的零序電流I。為接地點(diǎn)的接地電流與故障線路對(duì)地電容的電容電流的矢量和，即:
[0010]Iq= I ditto，
[0011]其中，Ic為故障線路對(duì)地電容Cn的對(duì)地電流，I 中性點(diǎn)接消弧線圈接地的接地電流，Itln為故障相所在線路電容的對(duì)地電流；
[0012](4)發(fā)生接地故障后，仿真模型消弧線圈迅速補(bǔ)償接地故障，使得接地故障自動(dòng)消失，若接地故障無法消失，則根據(jù)小擾動(dòng)法故障選線裝置反饋信號(hào)的改變量，進(jìn)行改變其中接地故障線路的零序電流變化量最大，即可確定故障接地的線路。
[0013]優(yōu)選地，所述仿真模型是對(duì)消弧線圈進(jìn)行仿真建模，并在補(bǔ)償時(shí)迅速改變消弧線圈的補(bǔ)償度，使補(bǔ)償度在一定的范圍內(nèi)變化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)零序電流的擾動(dòng)操作。
[0014]優(yōu)選地，所述功率放大器為六路電壓/十二路電流通道高頻功率放大器，以滿足輸入/輸出端口輸出的電壓、電流對(duì)小擾動(dòng)法故障選線裝置進(jìn)行閉環(huán)反饋動(dòng)作。
[0015]優(yōu)選地，所述接地故障包括高阻接地故障、金屬性接地故障、瞬時(shí)性接地故障和電弧接地故障。
[0016]優(yōu)選地，所述RTDS的GTAO接口輸出通道輸出的電流為0-10A，最大輸出電壓有效值為120V。
[0017]綜上所述，本發(fā)明的檢測(cè)方案能對(duì)現(xiàn)配電網(wǎng)中常用的小擾動(dòng)法故障選線裝置進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)普通常用的小電流接地選線裝置具有一定的通用性，本發(fā)明還具有以下有益效果:
[0018](I).能夠?qū)π枰]環(huán)反饋調(diào)節(jié)消弧線圈的小擾動(dòng)法故障選線裝置進(jìn)行測(cè)試；
[0019](2).仿真模型依據(jù)典型變電站的現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真；
[0020](3).仿真平臺(tái)是業(yè)內(nèi)認(rèn)可度高的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真平臺(tái)；
[0021](4).除能夠檢測(cè)小擾動(dòng)法選線裝置，而且能夠?qū)ζ胀ǔＳ玫男‰娏鹘拥剡x線裝置進(jìn)行檢測(cè)
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本發(fā)明一種基于RTDS的小擾動(dòng)法選線裝置的檢測(cè)方法的原理結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2是本發(fā)明一種基于RTDS的小擾動(dòng)法選線裝置的檢測(cè)方法的故障模型圖。
[0025]圖3是本發(fā)明一種基于RTDS的小擾動(dòng)法選線裝置的檢測(cè)方法另一實(shí)施例的檢測(cè)流程原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诎l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明提供了種基于RTDS的小擾動(dòng)法選線裝置的閉環(huán)檢測(cè)方法，該方案包括電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真平臺(tái)(Real Time Digital Simulator, RTDS)，在RTDS平臺(tái)上搭建的典型變電站仿真模型，功率放大器和小擾動(dòng)法故障選線裝置共同組成閉環(huán)的測(cè)試平臺(tái)，旨在通過RTDS搭建以實(shí)際參數(shù)為依據(jù)的典型仿真模型，通過RTDS信號(hào)通道輸出符合實(shí)際現(xiàn)場的故障電壓、電流到功率放大器進(jìn)行放大處理，小擾動(dòng)法故障選線裝置檢測(cè)接收到的放大信號(hào)，通過RTDS信號(hào)通道閉環(huán)反饋到仿真模型的消弧線圈，調(diào)節(jié)補(bǔ)償度，小擾動(dòng)法故障選線裝置根據(jù)信號(hào)改變量實(shí)現(xiàn)故障選線，所述RTDS的模擬量輸出卡(GigabitTransceiver Analogue Output Card，GTA0)接口輸出模擬信號(hào)，并且能夠通過模擬量輸入卡(Gigabit Transceiver Analogue Input Card，GTAI)通道口接收來自于小擾動(dòng)法故障選線裝置的控制信號(hào)，再通過接收反饋控制信號(hào)，使仿真模型中的消弧線圈動(dòng)作輔助選線裝置進(jìn)行正確選線，所述RTDS的GTAO接口輸出通道輸出的電流為0-10A，最大輸出電壓有效值為120V。本發(fā)明的進(jìn)行閉環(huán)測(cè)試，不僅能夠?qū)σ孕_動(dòng)法故障選線裝置原理中的小電流接地選線裝置進(jìn)行測(cè)試與檢驗(yàn)，而且對(duì)常用的小電流接地選線裝置也適用。
[0028]結(jié)合圖1，一種基于RTDS的小擾動(dòng)法選線裝置的檢測(cè)方法，所述檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0029](I)根據(jù)變電站的現(xiàn)場實(shí)際參數(shù)搭建仿真模型，并在仿真模型中搭建不同故障情況，使搭建的仿真模型能夠根據(jù)不同的故障情況輸出相應(yīng)的電流信號(hào)、電壓信號(hào)。
[0030](2)將輸出的電流信號(hào)和電壓信號(hào)通過功率放大器進(jìn)行放大，然后通過RTDS的GTAO通道輸出并接入小擾動(dòng)法故障選線裝置，并且能夠通過GTAI 口接收來自于小擾動(dòng)法故障選線裝置的控制信