一种用于广域保护试验的动模试验系统技术方案

一种用于广域保护试验的动模试验系统，包括动模广域保护测量控制柜、动模广域保护通信模拟柜。所述动模广域保护测量控制柜包括1个集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU；所述动模广域保护测量控制柜设有这6个模块的接线端子。所述动模广域保护通信模拟柜包括通信管理机、直流电源逆变器、监控系统交换机、同步GPS模块、6个测量控制装置通信交换机SW。所述集中决策中心CU、每一个分布测量控制单元MU均设有测量控制装置IED。所述集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU通过6个测量控制装置通信交换机SW与光纤双环网SDH相连。本发明专利技术系统，可以连接电力系统动模实验平台，精确测试广域保护各种原理、通信模式与时延、控制策略等。

A dynamic model test system for wide area protection test

The utility model relates to a dynamic model test system for wide area protection test, which comprises a moving mode wide area protection measuring control cabinet, a moving mould wide area protection communication simulation cabinet. The moving mould wide area protection measuring control cabinet comprises 1 centralized decision center CU and 5 distributed measuring control units MU; the moving mode wide area protection measuring control cabinet is provided with a connecting terminal of the 6 modules. The analog communication cabinet for moving mode wide area protection comprises a communication management machine, a DC power supply inverter, a monitoring system switch, a synchronous GPS module, 6 measuring control devices, a communication switch SW. The centralized decision center CU and each distribution measurement control unit MU are provided with a measuring control device IED. The centralized decision center CU and the 5 distributed measurement control units MU are connected with the optical fiber double loop network SDH through 6 measuring control devices, the communication switch SW and the optical fiber double loop network. The system of the invention can connect the power system dynamic mode experiment platform, test the principle of the wide area protection, the communication mode and the time delay, the control strategy, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种用于广域保护试验的动模试验系统
本专利技术涉及一种电力系统继电保护动模试验系统，具体是一种用于广域保护试验的动模试验系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，无论是供电可靠性还是电能质量上对供电的要求都越来越高。继电保护作为保障电网安全稳定运行的重要防线，其可靠性和速动性对隔离故障和防止事故扩大至关重要(尹项根，李振兴，刘颖彤，刘宝.广域继电保护及其故障元件判别问题的探讨.电力系统保护与控制，2012，40(5)：1-8.)。传统的继电保护采用离线方式整定定值，而不能根据运行方式的变化进行调整。另外，当系统的潮流转移时，后备保护可能误动会引发连锁跳闸事故。近年来随着广域测量技术的发展，使得基于电网多信息的广域保护在电网的实际应用成为可能。广域继电保护的核心思想在于利用电网中的广域同步测量信息，通过多信息融合计算来识别故障元件并通过简单逻辑配合来保证故障的可靠切除(李振兴,尹项根,张哲,邓星,王育学.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].中国电机工程学报,2011,28:95-103.)。然而广域保护在在线自适应整定、潮流转移识别、基于故障元件识别等方面仍然还存在一些研究难点(何志勤,张哲,尹项根,陈卫.电力系统广域继电保护研究综述[J].电力自动化设备,2010,05:125-130.)，同时广域保护结构和保护原理众多，保护范围大，一旦出现可靠性不足会给电网的安全稳定带来极大的风险(李振兴,吴李群,王欣,李振华.应用复合阻抗比较原理的广域方向保护算法[J].电网技术,2016,03:938-943.)。因此为推进广域保护的工程应用，建立验证广域保护性能的动模试验平台有着重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种电力系统继电保护动模试验系统，包括动模广域保护测量控制柜和动模广域保护通信模拟柜，结构简单，可以连接电力系统动模实验平台，精确测试广域保护各种原理、通信模式与时延、控制策略等；为广域保护的研究提供可以精确模拟时延的动模仿真平台。本专利技术采取的技术方案为：一种用于广域保护试验的动模试验系统，包括动模广域保护测量控制柜、动模广域保护通信模拟柜。所述动模广域保护测量控制柜包括1个集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU；所述动模广域保护测量控制柜设有这6个模块的接线端子；所述动模广域保护通信模拟柜包括通信管理机、直流电源逆变器、监控系统交换机、同步GPS模块、6个测量控制装置通信交换机SW；所述集中决策中心CU、每一个分布测量控制单元MU均设有测量控制装置IED；所述集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU通过6个测量控制装置通信交换机SW与光纤双环网SDH相连。所述测量控制装置IED，用于测量3回电气信号，其中每一回电气信号包括三相电流/电压信号和零序电流/电压信号。所述测量控制装置IED，用于测量2路开关状态信号；或者，用于输出2路分/合闸开出信号。所述测量控制装置IED连接同步GPS模块，测量控制装置IED由同步GPS模块提供同步信号，并支持SV、GOOSE、MMS三种报文通信格式。所述通信管理机，用于1个集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU在光纤双环网SDH上的通信。所述直流电源逆变器，用于给动模广域保护通信模拟柜内提供直流电源。所述监控系统交换机，用于监控SCADA系统，其与广域保护系统相连。所述测量控制装置通信交换机SW，用于测量控制装置IED与光纤双环网SDH环网的通信。该系统连接电力系统动模实验平台。本专利技术一种用于广域保护试验的动模试验系统，有益效果如下：(1)、该系统由动模广域保护测量控制柜和动模广域保护通信模拟柜组成，结构简单。(2)、该系统可以精确模拟广域保护各个环节的时延，广域保护测试更加接近于工程实际系统，可加快推动广域保护的工程应用。(3)、该动模广域保护试验系统可以连接动模实验平台，精确测试广域保护各种原理、通信模式与时延、控制策略等，以实现广域保护的动模仿真。附图说明图1为本专利技术系统的结构示意图。图2为本专利技术系统的通信示意图。图3为本专利技术系统的测量控制装置IED功能接线示意图。图4为本专利技术系统的动模广域保护通信模拟柜接线示意图。图5为本专利技术系统的广域保护动模测试系统接线示意图。图6为本专利技术系统的广域保护测试原理示例图。具体实施方式一种用于广域保护试验的动模试验系统，如图1所示，包括动模广域保护测量控制柜、动模广域保护通信模拟柜。所述动模广域保护测量控制柜包括1个集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU；所述动模广域保护测量控制柜下方设有这6个模块的接线端子。所述动模广域保护通信模拟柜包括通信管理机、直流电源逆变器、监控系统交换机、同步GPS模块、6个测量控制装置通信交换机SW。所述集中决策中心CU、每一个分布测量控制单元MU均设有测量控制装置IED。广域保护试验的动模试验系统的通信连接关系，如图2所示，其中集中决策中心CU、分布测量控制单元MU通过6个通过通信交换机SW与光纤双环网SDH相连。并由通信管理机控制通信交换机SW来实现接入光纤双环网SDH方式。这里，可以选择单环通信模式，也可以选择双环通信模式；在每一种通信模式下，可以选择集中式通信或分布式通信，集中式通信即5个MU装置通过通信网络仅与CU装置通信，MU集中所有信息实现故保护决策与控制，MU相互间不通信；分布式通信即6个IED之间均可以相互通信，彼此获取全部信息实现保护判断与决策。最后由同步GPS模块为各IED装置提供同步信号。所述通信管理机，用于监视和管理1个集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU在光纤双环网SDH上的通信。通信管理机可以采用南京磐能科技DMP2218装置。所述直流电源逆变器，用于给动模广域保护通信模拟柜内提供直流电源。直流电源逆变器可以采用杭州双辰科技230D10ZZ-220AC装置。所述监控系统交换机，用于监控SCADA系统(采用南京磐能科技SE-1800系统)，其与动模广域保护系统相连。所述测量控制装置通信交换机SW，用于测量控制装置IED与光纤双环网SDH环网的通信。测量控制装置通信交换机SW可以采用witNetIES3009装置。所述测量控制装置IED，如图3所示。用于测量3回电气信号，其中每一回电气信号包括三相电流/电压信号和零序电流/电压信号。测量控制装置IED可以采用南京磐能科技MMP5505装置。所述测量控制装置IED，用于测量2路开关状态信号，可以支持2路分合闸开关量输入。所述测量控制装置IED，用于输出2路分/合闸开出信号，可以支持2路分闸、合闸开关量输出。所述测量控制装置IED连接同步GPS模块，测量控制装置IED由同步GPS模块提供同步信号，并支持SV、GOOSE、MMS三种报文通信格式。同步GPS模块可以采用南京磐能科技DMP5296装置。动模广域保护测量控制柜面板接线说明，如图4所示，其中：1为其中某个分布测量控制单元MU或集中决策中心CU的所有接线端子，总共包括6个模块；2为上述某个模块的1路电流测量的接线端子，总共包括3回；3、4、5、6分别为一路电气测量中的A、B、C三相回路和零序回路；7为1路合闸开出信号；8为1路分闸开出信号；9为1路合闸开入信号；一种广域保护动模测试系统接线示例，如图5所示，其中：测量控制装置IED1模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于广域保护试验的动模试验系统，包括动模广域保护测量控制柜、动模广域保护通信模拟柜，其特征在于：所述动模广域保护测量控制柜包括1个集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU；所述动模广域保护测量控制柜设有这6个模块的接线端子；所述动模广域保护通信模拟柜包括通信管理机、直流电源逆变器、监控系统交换机、同步GPS模块、6个测量控制装置通信交换机SW；所述集中决策中心CU、每一个分布测量控制单元MU均设有测量控制装置IED；所述集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU通过6个测量控制装置通信交换机SW与光纤双环网SDH相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于广域保护试验的动模试验系统，包括动模广域保护测量控制柜、动模广域保护通信模拟柜，其特征在于：所述动模广域保护测量控制柜包括1个集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU；所述动模广域保护测量控制柜设有这6个模块的接线端子；所述动模广域保护通信模拟柜包括通信管理机、直流电源逆变器、监控系统交换机、同步GPS模块、6个测量控制装置通信交换机SW；所述集中决策中心CU、每一个分布测量控制单元MU均设有测量控制装置IED；所述集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU通过6个测量控制装置通信交换机SW与光纤双环网SDH相连。2.根据权利要求1所述一种用于广域保护试验的动模试验系统，其特征在于：所述测量控制装置IED，用于测量3回电气信号，其中每一回电气信号包括三相电流/电压信号和零序电流/电压信号。3.根据权利要求1所述一种用于广域保护试验的动模试验系统，其特征在于：所述测量控制装置IED，用于测量2路开关状态信号；或者：用于输出2路分/合闸开出信号。4.根据权利要求1所述一种用于广域保护试验的动模试验系统，其特征在于：所述测量控制装置IED连接同步GPS模块，测量控制装置IED由同步GPS模块提供同步信号，并支持SV、GOOSE、MMS三种报文通信格式。5.根据权利要求1所述一种用于广域保护试验的动模试验系统，其特征在于：所述通信管理机，用于1个集中决策中心CU、5个分布测量控制单元MU在光纤双环网SDH上的通信。6.根据权利要求1所述一种用于广域保护试验的动模试验系统，其特征在于：所述直流电源逆变器，用于给动模广域保护通信模拟柜内提供直流电源。7.根据权利要求1所述一种用于广域保护试验的动模试验系统，其特征在于：所述监控系统交换机，用于监控SCADA系统，其与广域保护系统相连。8.根据权利要求1所述一种用于广域保护试验的动模试验系统，其特征在于：所述测量控制装置通信交换机SW，用于测量控制装置IED与光纤双环网SDH环网的通信。9.根据权利要求1所述一种用于广域保护试验的动模试验系统，其特征在于：该系统连接电力系统动模实验平台。10.一种验证广域电流差动保护的试验方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：第一轮保护，基于测量电流CT2，CT3的两端电流计算差动电流和制动电流；差动电流制动电流保护判据采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振兴，谭洪，黄悦华，李文武，陈铁，钟浩，李飞，甘燕，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42