一种组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统。本实用新型专利技术的模拟系统包括第一接地变压器、第二接地变压器、电阻无级可调的第一小电阻等效模块和第二小电阻等效模块、消弧线圈补偿度无级可调的第一等效消弧线圈模块和第二等效消弧线圈模块、多个交流接触器和多个电流互感器。本实用新型专利技术用于解决当前配电网动模系统中性点接地方式单一、不能灵活构造混合接地方式的实验场景，且系统电容电流变化时消弧线圈参数不能很好地匹配等问题，实验时无需更改接线，通过本地液晶面板操作或者上位机远程操作即可实现配电网混合接地方式的动态模拟；且消弧线圈的补偿度与小电阻接地系统的接地电阻在一定范围内可实现无级可调。

A Simulation System of Dynamic-analog Hybrid Grounding Mode for Configured Distribution Network

【技术实现步骤摘要】
一种组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统
本技术涉及配电网动模仿真领域，具体地说是一种组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统。
技术介绍
随着我国配电网规模的不断扩大和电缆化率的不断提升，配电网系统电容电流不断增大，目前应用较多的中性点经消弧线圈接地系统将面临补偿容量不足和补偿不及时的问题。为解决此类问题，很多地市开始对配电网接地方式进行改造与升级，对消弧线圈进行扩容升级或直接改造成小电阻接地方式，而改造升级需根据现场条件渐进实施，且小电阻接地系统要求任何时候中性点都不应该失去小电阻，因此在系统方式调整时存在两个中性点小电阻或者不同原理、不同厂家消弧线圈并列运行，甚至消弧线圈与小电阻合环并列运行，由此可能对电网安全运行带来风险。为了对这种运行风险提前进行分析，就迫切需要一个仿真平台对这种配电网混合接地方式的暂稳态运行特性或者在系统发生单相接地故障后的运行特性进行研究。配电网动模仿真平台是一个有效的技术手段，但目前配电网动模仿真平台对配电网混合接地方式的模拟与研究往往存在以下缺陷：(1)现有配电网动模仿真平台的消弧线圈往往是针对固定电容电容电流的调节，当网络拓扑改变后，系统电容电流变化后不能做到动态补偿，且发生单相接地故障后不能自动投切到全补偿状态；(2)现有配电网动模仿真平台不能灵活构造配电网混合接地方式的场景，更多是单一接地方式的小电流接地系统建模。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统，其实验时无需更改接线，通过本地液晶面板操作或者上位机远程操作即可实现配电网混合接地方式的动态模拟。为此，本技术采用如下的技术方案：一种组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统，其包括第一接地变压器、第二接地变压器、电阻无级可调的第一小电阻等效模块和第二小电阻等效模块、消弧线圈补偿度无级可调的第一等效消弧线圈模块和第二等效消弧线圈模块、多个交流接触器、多个电流互感器；所述的第一小电阻等效模块和第一等效消弧线圈模块并联后的一端与第一电流互感器CT1连接，另一端接地，该第一电流互感器CT1的另一端与第一接地变压器连接，第一接地变压器的另一端与交流接触器S1连接，所述交流接触器S1的另一端与第三电流互感器CT3连接，构成第一接地单元；所述的第二小电阻等效模块和第二等效消弧线圈模块并联后的一端与第二电流互感器CT2连接，另一端接地，该第二电流互感器CT2的另一端与第二接地变压器连接，第二接地变压器的另一端与交流接触器S5连接，所述交流接触器S5的另一端与第四电流互感器CT4连接，构成第二接地单元。本技术实验时无需更改接线，消弧线圈的补偿度与小电阻接地系统的接地电阻在一定范围内可实现无级可调。进一步地，所述的第一小电阻等效模块包括5个电阻R11、R12、R13、R14、R15和5个交流接触器S31、S32、S33、S34、S35，五个电阻串联，每个电阻的两端并联一个交流接触器；所述的第二小电阻等效模块包括5个电阻R31、R32、R33、R34、R35和5个交流接触器S71、S72、S73、S74、S75，五个电阻串联，每个电阻的两端并联一个交流接触器；所述的第一等效消弧线圈模块包括8个电抗器X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18和8个交流接触器S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S28，一个电抗器串联一个交流接触器，然后所有的电抗器并联后与阻尼电阻R2串联，阻尼电阻R2的两端并联交流接触器S4；所述的第二等效消弧线圈模块包括8个电抗器X21、X22、X23、X24、X25、X26、X27、X28和8个交流接触器S61、S62、S63、S64、S65、S66、S67、S68，一个电抗器串联一个交流接触器，然后所有的电抗器并联后与阻尼电阻R4串联，阻尼电阻R4的两端并联交流接触器S8。本技术具有的有益效果如下：1、可灵活地模拟配电网混合接地方式，通过本地操作或上位机远方控制可很方便地实现中性点不接系统与中性点经小电阻接地系统混合、中性点不接系统与中性点经消弧线圈接地系统混合、中性点经小电阻接地系统与中性点经消弧线圈接地系统混合、中性点经小电阻接地系统的混合以及中性点经消弧线圈接地系统的混合等多种混合接地方式的模拟；2、中性点经小电阻接地系统的接地阻值、中性点经消弧线圈接地系统的消弧线圈补偿度等均在一定范围内可无级调节，消弧线圈补偿的电容最小分辨率达到0.25uF，接地系统的接地电阻的最小分辨率达到1Ω；3、现场无需更改接线，操作简单。附图说明图1为现有690V配电网动模一次系统图；图2为本技术组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统的原理图；图3为本技术第一小电阻等效模块原理图；图4为本技术第二小电阻等效模块原理图；图5为本技术第一等效消弧线圈模块原理图；图6为本技术第二等效消弧线圈模块原理图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。图1为一种采用690V电压等级等比模拟10kV配电网动模系统。系统由实验室专用配电变压器供电，将400V电源接入到低压进线柜，并经过低压出线柜分成多个电源点，如图1所示为两个电源点。400V出线经过0.4/0.69kV的升压隔离变压器接入690V配电网动模系统并作为动模系统的电源点。0.4/0.69kV的升压隔离变压器联结方式为YN/△，因此整个动模系统是一个无中性点的系统，若需构造小电阻接地系统或者消弧线圈接地系统，则需在690V电源侧并联一个Z型接地变压器形成中性点。小电流接地系统发生单相接地故障时，故障电流主要是线路的对地电容电流，考虑到动模系统本身的规模，模拟的架空线或者电缆长度有限，不可能与实际现场一致，为此系统配置了可调电容。实验时，既可将电容并联在690V电源侧，用于模拟变电站电容电流，也可并联在线路中，用于模拟系统的电缆电容，这样进行单相接地故障模拟时，即可很方便地构造出与实际现场一致的网络拓扑。所述690V配电网动模一次系统主要由电源系统、配电线路模拟单元、开关、可调电容单元、故障模拟装置、接地单元等组成。所述电源系统主要由0.4/0.69kV的升压隔离变压器组成，较佳地，在隔离变压器输出侧串联限流电阻或者限流电抗器，用于限制系统的短路电流，隔离变压器经过限流电阻或者限流电抗器接入到690V动模系统为作为系统的无穷大电源点。所述配电线路模拟单元包括架空线模拟单元与电缆模拟单元，架空线与电缆模拟单元的参数按照真实的10kV架空线与电缆参数按照阻抗模拟比等效计算所得，额定电流按照200A设计，且为了组成不同的配电网网架结构，将架空线或者电缆均按照不同的长度规格形成各个模块，实验室可根据网络拓扑灵活选择线路模块。所述开关使用带电操的断路器或者交流接触器进行等效模拟，用于构造不同的配电网拓扑或者不同的运行方式。所述可调电容单元主要是用于弥补动模系统本身电缆模拟长度有限、单相接地故障时对地电容电流较小的不足，实验时，可将电容并联在电源侧或者线路中。所述故障模拟装置主要是用于模拟配网各种典型故障，如单相接地故障、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。所述接地单元主要用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统，其特征在于，包括第一接地变压器(1)、第二接地变压器(2)、电阻无级可调的第一小电阻等效模块(3)和第二小电阻等效模块(4)、消弧线圈补偿度无级可调的第一等效消弧线圈模块(5)和第二等效消弧线圈模块(6)、多个交流接触器、多个电流互感器；所述的第一小电阻等效模块和第一等效消弧线圈模块并联后的一端与第一电流互感器CT1连接，另一端接地，该第一电流互感器CT1的另一端与第一接地变压器连接，第一接地变压器的另一端与交流接触器S1连接，所述交流接触器S1的另一端与第三电流互感器CT3连接，构成第一接地单元；所述的第二小电阻等效模块和第二等效消弧线圈模块并联后的一端与第二电流互感器CT2连接，另一端接地，该第二电流互感器CT2的另一端与第二接地变压器连接，第二接地变压器的另一端与交流接触器S5连接，所述交流接触器S5的另一端与第四电流互感器CT4连接，构成第二接地单元。

【技术特征摘要】
1.一种组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统，其特征在于，包括第一接地变压器(1)、第二接地变压器(2)、电阻无级可调的第一小电阻等效模块(3)和第二小电阻等效模块(4)、消弧线圈补偿度无级可调的第一等效消弧线圈模块(5)和第二等效消弧线圈模块(6)、多个交流接触器、多个电流互感器；所述的第一小电阻等效模块和第一等效消弧线圈模块并联后的一端与第一电流互感器CT1连接，另一端接地，该第一电流互感器CT1的另一端与第一接地变压器连接，第一接地变压器的另一端与交流接触器S1连接，所述交流接触器S1的另一端与第三电流互感器CT3连接，构成第一接地单元；所述的第二小电阻等效模块和第二等效消弧线圈模块并联后的一端与第二电流互感器CT2连接，另一端接地，该第二电流互感器CT2的另一端与第二接地变压器连接，第二接地变压器的另一端与交流接触器S5连接，所述交流接触器S5的另一端与第四电流互感器CT4连接，构成第二接地单元。2.根据权利要求1所述的组态式配电网动模混合接地方式的模拟系统，其特征在于，所述的第一小电阻等效模...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡叶舟，邵先军，胡列翔，凌万水，谢成，范志杰，王科龙，周金辉，童力，赵启承，张琳，陈超，王子凌，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，上海金智晟东电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33