配电线路故障定位装置的性能测试系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种配电线路故障定位装置的性能测试系统和方法，包括：依次连接的配电网数模仿真平台、仿真信号调理装置、待测故障定位装置和监测主站；配电网数模仿真平台用于模拟存在故障的配电线路，输出配电线路的仿真信号；仿真信号调理装置用于对仿真信号进行放大处理；待测故障定位装置用于根据放大处理后的仿真信号的变化情况记录波形；监测主站用于根据波形得到故障定位测试结果，并与已知故障设置位置进行对比，确定待测故障定位装置的性能。所以本发明专利技术提供的技术方案可以实现对配电线路故障定位装置的离线实时校核。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力测试
，尤其涉及一种基于配电线路故障定位装置的性能测试系统和方法。
技术介绍
配电网线路数量众多、运行情况复杂，发生故障时难以实现准确定位，导致故障处理时间较长，给用户供电可靠性造成较大影响。配电线路故障定位装置是一种新型的带录波功能的故障指示器，其最大特点是当配电线路发生故障时，该装置能自动采集并保存故障瞬间的暂态信号，并将其保存成标准的录波文件格式，通过将波形文件上传至主站，可在主站侧实现对故障的准确判定。目前，配电线路故障定位装置已逐步在电网公司得到应用和推广，但尚无针对该类配电线路故障定位装置进行功能测试的有效方案，因此目前无法确定该故障定位装置自身是否出现故障，检测是否准确。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种配电线路故障定位装置的性能测试系统。为此目的，本专利技术提出了一种配电线路故障定位装置的性能测试系统，包括：依次连接的配电网数模仿真平台、仿真信号调理装置、待测故障定位装置和监测主站；所述配电网数模仿真平台用于模拟存在故障的配电线路，输出所述配电线路的仿真信号；所述仿真信号调理装置用于对所述仿真信号进行放大处理；所述待测故障定位装置用于根据放大处理后的仿真信号的变化情况记录波形；所述监测主站用于根据所述波形得到故障定位测试结果，并与已知故障设置位置进行对比，确定待测故障定位装置的性能。优选的，所述配电网数模仿真平台包括配电网故障仿真模型，所述配电网故障仿真模型包括依次连接的电源模块、第一变压器模块、母线模块、线路模块；所述线路模块通过第二变压器模块连接负荷模块；所述线路模块分别连接故障模拟模块和电弧发生模块；所述线路模块的不同位置设有断路器模块；所述母线模块用于模拟变电站低压侧的10kV母线；所述线路模块用于模拟10kV的配电线路；所述负载模块用于模拟用户侧的负载；所述故障模拟模块用于模拟各种线路故障；所述电弧发生模块用于模拟接地故障产生时的间歇性和持续性电弧。优选的，所述电源模块包括电压等级为35kV的三相交流电源，用于模拟电力系统主网侧的电源供应。优选的，所述第一变压器模块为35kV/10kV变压器，所述第二变压器模块为10kV/0.38kV变压器。优选的，所述线路模块包括架空线路和电缆线路。优选的，所述配电网数模仿真平台还包括实时数字仿真器RTDS，所述实时数字仿真器用于实现对所述配电网故障仿真模型的编译和运行，所述实时数字仿真器连接所述配电线路的仿真信号的输出接口；所述仿真信号的输出接口连接所述仿真信号调理装置。优选的，所述仿真信号调理装置，包括功率放大模块和电流放大模块，所述功率放大模块连接所述仿真信号的输出接口；所述功率放大模块用于将所述仿真信号进行放大，并以模拟量的形式输出电压信号和电流信号；其中，输出的所述电压信号传输至所述待测故障定位装置，输出的所述电流信号传输至所述电流放大模块，通过所述电流放大模块将电流信号传输至所述待测故障定位装置。优选的，该系统还包括：与所述仿真信号调理装置的输出接口连接的高精度录波仪，所述高精度录波仪用于对所述仿真信号调理装置输出的电压信号和电流信号进行实时记录。另一方面，本专利技术还提供了一种上述任意一项所述的系统进行配电线路故障定位装置的性能测试方法，该方法包括：模拟存在故障的配电线路，输出所述配电线路的仿真信号；对所述仿真信号进行放大处理；根据放大处理后的仿真信号的变化情况记录波形；根据所述波形得到故障定位测试结果，并与故障真实设置位置进行对比，确定待测故障定位装置的性能。优选的，所述模拟存在故障的配电线路包括：构建电源模块，模拟电力系统主网侧的电源供应；构建第一变压器模块，模拟对所述电源的电压进行降压；构建母线模块，模拟变电站低压侧10kV母线；构建线路模块，模拟10kV的配电线路；构建第二变压器模块，模拟对10kV电压进行降压；构建负载模块，模拟用户侧的负载；构建故障模拟模块，模拟各种线路故障；构建电弧发生模块，模拟接地故障产生时的间歇性和持续性电弧。本专利技术实施例提供的配电线路故障定位装置的性能测试系统和方法，通过模拟存在故障的配电线路，输出配电线路的仿真信号，对该仿真信号进行放大处理，让待测故障定位装置记录该放大仿真信号的波形，根据该波形得到故障定位测试结果，通过与已知故障设置位置进行对比，就可以确定待测故障定位装置自身是否出现故障，所以本专利技术提供的技术方案可以实现对配电线路故障定位装置的离线实时校核。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1为本专利技术实施例提供的电线路故障定位装置的性能测试系统的框架示意图；图2为本专利技术实施例提供的配电网故障仿真模型的框架示意图；图3为本专利技术实施例提供的配电网故障仿真模型的详细示意图；图4为本专利技术实施例提供的功率放大模块的连接示意图；图5为本专利技术实施例提供的电流放大模块的连接示意图；图6为本专利技术另一实施例提供的电线路故障定位装置的性能测试系统的框架示意图；图7为本专利技术实施例提供的电线路故障定位装置的性能测试方法的框架示意图；图8为本专利技术实施例提供的故障瞬间基于RTDS的配电网数模仿真平台的仿真波形示意图；图9为本专利技术提供的故障瞬间高精度录波仪记录的电流波形示意图；图10为本专利技术提供的故障瞬间配电线路故障定位装置记录的电流波形示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的实施例进行详细描述。如图1所示，本专利技术提供了一种配电线路故障定位装置的性能测试系统，包括：依次连接的配电网数模仿真平台11、仿真信号调理装置12、待测故障定位装置13和监测主站14；所述配电网数模仿真平台11用于模拟存在故障的配电线路，输出所述配电线路的仿真信号；所述仿真信号调理装置12用于对所述仿真信号进行放大处理；所述待测故障定位装置13用于根据放大处理后的仿真信号的变化情况记录波形；所述监测主站14用于根据所述波形得到故障定位测试结果，并与已知故障设置位置进行对比，确定待测故障定位装置13的性能。本专利技术实施例提供的配电线路故障定位装置的性能测试系统，通过模拟存在故障的配电线路，输出配电线路的仿真信号，对该仿真信号进行放大处理，让待测故障定位装置记录该放大仿真信号的波形，根据该波形得到故障定位测试结果，通过与已知故障设置位置进行对比，就可以确定待测故障定位装置自身是否出现故障，所以本专利技术提供的技术方案可以实现对配电线路故障定位装置的离线实时校核。具体的，监测主站14负责收集待测故障定位装置13上传的暂态波形，并对各监测点的波形进行自动分析，提取出故障特征量，进而对故障位置进行判定。需要注意的是，为保证波形的正常上传与解析，待测故障定位装置13需采用与主站兼容的通信规约，如标准的平衡式101规约。在上述实施例的基础上，如图2和3所示，优选的，所述配电网数模仿真平台11包括配电网故障仿真模型，所述配电网故障仿真模型包括依次连接的电源模块110、第一变压器模块111、母线模块112、线路模块113；所述线路模块113通过第二变压器114模块连接负荷模块115；所述线路模块113分别连接故障模拟模块116和电弧发生模块117；所述线路模块113的不同位置设有断路器模块118；所述母线模块112用于模拟变电站低压侧的10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电线路故障定位装置的性能测试系统，其特征在于，包括：依次连接的配电网数模仿真平台、仿真信号调理装置、待测故障定位装置和监测主站；所述配电网数模仿真平台用于模拟存在故障的配电线路，输出所述配电线路的仿真信号；所述仿真信号调理装置用于对所述仿真信号进行放大处理；所述待测故障定位装置用于根据放大处理后的仿真信号的变化情况记录波形；所述监测主站用于根据所述波形得到故障定位测试结果，并与已知故障设置位置进行对比，确定所述待测故障定位装置的性能。

【技术特征摘要】
1.一种配电线路故障定位装置的性能测试系统，其特征在于，包括：依次连接的配电网数模仿真平台、仿真信号调理装置、待测故障定位装置和监测主站；所述配电网数模仿真平台用于模拟存在故障的配电线路，输出所述配电线路的仿真信号；所述仿真信号调理装置用于对所述仿真信号进行放大处理；所述待测故障定位装置用于根据放大处理后的仿真信号的变化情况记录波形；所述监测主站用于根据所述波形得到故障定位测试结果，并与已知故障设置位置进行对比，确定所述待测故障定位装置的性能。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配电网数模仿真平台包括配电网故障仿真模型，所述配电网故障仿真模型包括依次连接的电源模块、第一变压器模块、母线模块、线路模块；所述线路模块通过第二变压器模块连接负荷模块；所述线路模块分别连接故障模拟模块和电弧发生模块；所述线路模块的不同位置设有断路器模块；所述母线模块用于模拟变电站低压侧的10kV母线；所述线路模块用于模拟10kV的配电线路；所述负载模块用于模拟用户侧的负载；所述故障模拟模块用于模拟各种线路故障；所述电弧发生模块用于模拟接地故障产生时的间歇性和持续性电弧。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电源模块包括电压等级为35kV的三相交流电源，用于模拟电力系统主网侧的电源供应。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一变压器模块为35kV/10kV变压器，所述第二变压器模块为10kV/0.38kV变压器。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述线路模块包括架空线路和电缆线路。6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述配电网数模仿真平台还包括实时数字仿真器RTDS，所述实时数字仿真器用于实现对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志丹，陈宏，冷华，朱吉然，唐海国，龚汉阳，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11