The invention provides a method and system for dynamic simulation of distribution network with precise control of fault closing angle, including preset fault scenario, setting reference phase and fault closing angle after fault scenario is set, reference phase is set to A phase, B phase and C phase, and fault closing angle can be adjusted in the range of 0-360 degree through local man-machine interface or local man-machine interface. The host computer software sets the fault duration and starts the test; after the fault closing angle controller receives the start-up command, calculates the fault occurrence time according to the set reference phase and the fault closing angle, and returns to the fault scene after reaching the fault duration. The simulation of various types of faults in distribution network can be easily realized by local manual operation or remote control protocol. The fault transition resistance can be selected in a certain range of low resistance, middle resistance or high resistance, and the fault occurring time can be accurately controlled. The fault closing angle can be continuously adjusted in the range of 0-360 degrees.
【技术实现步骤摘要】
考虑故障合闸角精确控制的配电网动模故障仿真方法及系统
本专利技术涉及配电网动模故障仿真领域,特别是涉及一种考虑故障合闸角精确控制的配电网动模故障仿真方法及系统。
技术介绍
配电网动模实验是采用等比模拟的思想将10kV配电网络等效为400V或者690V的配电网络,其源、网、荷均为真实的物理模型,近年来在许多高校或者科研机构得到了广泛的应用。配电网动模实验较数字仿真更加真实、更加直接,可以用来研究配电网的运行状况、验证继电保护装置的性能、研究配电网短路故障特征、研究配电网小电流接地系统故障特征及小电流接地故障选线等。配电网故障模拟是配电网动模实验的一项重要内容,其故障实验波形也是故障指示器测试时故障特征波形库的一个重要来源。但目前现有的配电网动模故障仿真方法大多受以下方面的制约:(1)现有实验平台的故障合闸断路器大多由普通空开或者交流接触器组成,实验时由人工随机控制合闸断路器,而空开或者交流接触器的动作时间离散性很大,因此不能对故障合闸角度进行精确控制;(2)现有实验平台故障模拟场景不全,不能实现故障过渡电阻(低阻、中阻、高阻)、故障类型(单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路、三相短路接地)等所有故障场景的全仿真。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种故障合闸角可精确控制的配电网动模仿真方法及系统,用于解决当前配电网动模系统故障发生时刻不可控,以及故障场景不全等问题,通过本地手动操作或者远程规约遥控即可很方便地实现配电网各种类型故障的仿真模拟,且故障过渡电阻可在一定范围内选择低阻、中阻或高阻,同时故障发生时刻可精确控制,故障合闸角度在0~360°范围内 ...
【技术保护点】
1.一种考虑故障合闸角精确控制的配电网动模故障仿真方法,其特征在于:包括以下具体步骤,预置故障场景,通过本地人机界面操作或者上位机界面下发故障场景,同时对故障场景进行编号,故障合闸角控制器接受到故障场景编号后按照场景编号执行不同的控制策略,控制扩展开出模块输出开出信号闭合或断开交流接触器;故障场景设置好后,设置参考相与故障合闸角,参考相设置为A相、B相、C相,故障合闸角可在0~360°范围内调整;通过本地人机界面或者上位机软件设置故障持续时间,并启动测试;故障合闸角控制器收到启动命令后,按照设置的参考相与故障合闸角度计算故障发生时刻,故障合闸角控制器控制开出模块对应的开出节点,使可控硅驱动电路输出电压与电流触发晶闸管导通,即实现了故障合闸角的控制,若为单相接地故障,则只导通对应的一个晶闸管,若为两相短路故障或者两相短路接地故障,则导通对应的两个晶闸管,若为三相短路故障或者三相短路接地故障则导通三个晶闸管;到达故障持续时间后,故障合闸角控制器的开出模块发出控分命令断开可控硅驱动电路输出回路,当电压经零点时晶闸管关断,且开出扩展模块发出控分命令复归故障场景。
【技术特征摘要】
1.一种考虑故障合闸角精确控制的配电网动模故障仿真方法,其特征在于:包括以下具体步骤,预置故障场景,通过本地人机界面操作或者上位机界面下发故障场景,同时对故障场景进行编号,故障合闸角控制器接受到故障场景编号后按照场景编号执行不同的控制策略,控制扩展开出模块输出开出信号闭合或断开交流接触器;故障场景设置好后,设置参考相与故障合闸角,参考相设置为A相、B相、C相,故障合闸角可在0~360°范围内调整;通过本地人机界面或者上位机软件设置故障持续时间,并启动测试;故障合闸角控制器收到启动命令后,按照设置的参考相与故障合闸角度计算故障发生时刻,故障合闸角控制器控制开出模块对应的开出节点,使可控硅驱动电路输出电压与电流触发晶闸管导通,即实现了故障合闸角的控制,若为单相接地故障,则只导通对应的一个晶闸管,若为两相短路故障或者两相短路接地故障,则导通对应的两个晶闸管,若为三相短路故障或者三相短路接地故障则导通三个晶闸管;到达故障持续时间后,故障合闸角控制器的开出模块发出控分命令断开可控硅驱动电路输出回路,当电压经零点时晶闸管关断,且开出扩展模块发出控分命令复归故障场景。2.根据权利要求1所述的考虑故障合闸角精确控制的配电网动模故障仿真方法,其特征在于:按照设置的参考相与故障合闸角度计算故障发生时刻的具体步骤为,接收本地人机界面或者上位机设置的参考相及故障合闸角度并保存;实时采集电压,计算系统的频率ω,并根据频率ω的大小与采样率的大小调整抽样步长并在每周波内保存64点数据;对64点采样数据进行FFT分析,计算幅值A与初相位φ;寻找故障发生时刻,需寻找的相位点对应的幅值为Asin(ωt+φ),设置的故障合闸角度则可根据或者计算故障发生时刻t。3.根据权利要求1所述的考虑故障合闸角精确控制的配电网动模故障仿真方法,其特征在于:故障场景主要包括故障相、故障类型与故障过渡电阻的设置,故障类型包括配电网单相接地故障、两相短路故障、两相短路接地故障、三相短路故障、三相短路接地故障5种;单相接地故障包括A、B、C相接地故障,两相短路故障或者两相短路接地故障包括AB、BC、CA相故障,三相短路故障或者三相短路接地故障只有ABC三相故障,则考虑故障相的故障类型有11种。4.一种考虑故障合闸角精确控制的配电网动模故障仿真系统,其特征在于:包括故障合闸角控制器以及故障场景模拟模块,所述故障合闸角控制器包括ARM微处理器,ARM微处理器连接LCD显示模块、键盘输入模块、通信模块、开出扩展模块、电压/电流采集模块、开出模块、大电流可控硅模块以及可控硅驱动电路模块,所述ARM微处理器还集成用于规约远程控制的通信接口;所述LCD显示...
【专利技术属性】
技术研发人员:周志强,邬捷龙,沈煜,杨帆,
申请(专利权)人:国网湖北省电力有限公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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