直流电源动态模拟仿真系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种直流电源动态模拟仿真系统，包括蓄电池、充电柜、控制柜、试验柜、电阻柜、馈线柜、事故照明柜、通信电源柜和交流配电柜，所述通信电源柜、事故照明柜电连接在交流配电柜上，所述充电柜将交流配电柜的交流电转换为直流电，并将该直流电储存到蓄电池中，所述蓄电池和充电柜通过选择开关为试验柜、馈线柜提供直流电源，所述电阻柜中的滑动电阻调节试验柜电路中的电流大小，所述控制柜通过控制开关对试验柜进行控制，所述馈线柜电连接在蓄电池上。为直流系统保护元件的配置推荐合理的具有选择性保护的方案。以达到在电力应用中实现安全、实用和精确的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力设备保护领域，具体地，涉及一种直流电源动态模拟仿真系统。
技术介绍
直流电源系统是保证电网安全稳定运行的重要设备。正常运行时，直流系统为断路器提供合闸电源，为继电保护及自动装置、通讯等提供直流电源；故障时，特别是交流电源中断的情况下，直流系统为继电保护及自动装置、断路器的合跳闸、事故照明提供安全可靠的直流电源。直流系统是电力系统继电保护、自动装置和断路器正确动作的基本保证。但由于直流回路保护设备选择不当、级差配合不合理，在故障情况下越级动作或 不能正确切除短路故障等原因引发或扩大的事故。由于发电厂和变电所直流系统的供电内容多，回路分布广，在一个直流网络中往往有许多支路需要设置断路器或熔断器来进行保护，并往往分成三至四级串联，这就存在着保护电器如何正确选型及上、下级之间选择性保护的配合问题。所谓选择性保护是指配电系统中两个或几个断路器或熔断器之间的电流一时间特性的配合，当在给定范围内出现过电流故障时，指定在这个范围动作的断路器或熔断器动作，而其他的断路器或熔断器不动作，从而将受故障影响的负载数目保持在最小程度。在直流系统中，因各地供电局对各变电站蓄电池容量的选取、直流屏及测控保护屏供电方式、连接方式和保护重要度等技术要求不同，其分布位置就相应不同，导致导线、导体选取的截面积、长度都不一样，这些因素的差异，都会使回路电阻值产生变化，电阻值的变化使短路电流值也随之产生变化，致使每个站的短路电流都不一样。为满足级差配合的选择性要求，主要采取以下三种方法( I) 一种方法是直流系统中馈电屏(或分电屏)上断路器与测控保护屏上断路器采用一对一的供电方式，该方式导致的问题是每对断路器之间都有二根导线，馈电屏(或分电屏)与测控保护屏之间的距离小则十几米，多则上百米，这又多又长的导线捆在一起，经过多年的运行使用会产生复杂而又混乱问题，如导线与断路器连接松动；导线的绝缘下降；意外的损伤、咬伤；交织在一起的导线隐藏着多路相互短路或电弧放电着火等危害，将会导致测控保护屏全面失电的重大隐患；(2)另一种方式是盲目加大上级断路器的额定电流，通过加大上、下级断路器瞬动整定值的差值来保证选择性要求，这样做不仅有可能会造成上级断路器灵敏度不够，导致断路器拒动，且经济实用性较差；(3)为提高级差配合的选择性要求，还有一种方式是为了跟上级主/分电屏上的C型脱扣器特性的小型直流断路器实现选择性保护，测控保护屏选用B型脱扣特性的小型直流断路器，此种方式存在着误动的可能
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述问题，提出一种直流电源动态模拟仿真系统，以为不同型号的断路器与断路器、断路器与熔断器的级差配合提供试验平台，使其在电力应用中实现安全、实用和精确的优点。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种直流电源动态模拟仿真系统，包括蓄电池、充电柜、控制柜、试验柜、电阻柜、馈线柜、事故照明柜、通信电源柜和交流配电柜，所述通信电源柜、事故照明柜电连接在交流配电柜上，所述充电柜将交流配电柜的交流电转换为直流电，并将该直流电储蓄到蓄电池中，所述蓄电池和充电柜通过选择开关为试验柜、馈线柜提供直流电源，所述电阻柜中的滑动电阻调节试验柜电路中的电流大小，所述控制柜通过控制开关对试验柜进行控制，所述馈线柜电连接在蓄电池上。根据本技术的优选实施例，所述蓄电池为两套。根据本技术的优选实施例，所述试验柜为断路器和熔断器极差配合试验平台。根据本技术的优选实施例，所述系统连接有控制整个系统的计算机。根据本技术的优选实施例，所述电阻柜和试验柜的电路中连接有多通道录波仪，该多通道录波仪分别获取可调电阻回路和试验回路的电流波形，用于实时记录极差配合试验过程中的电流变化趋势，为分析直流电源系统保护元件极差配合提供依据。本技术的技术方案通过模拟配电直流系统的实际运行环境下，常用的不同厂家不同规格的直流断路器和熔断器的分断特性和它们之间的各种级差配合方案；搭建直流系统级差配合试验站，通过对直流断路器和熔断器在直流短路条件下的大量级差配合试验，以掌握在电力工程直流电源系统中常用的不同厂家不同型号的国产、进口断路器和熔断器在多种组合下的级差配合特性，探讨实现直流系统各级保护元件的选择性动作的条件，为直流系统保护元件的配置推荐合理的具有选择性保护的方案。以达到在电力应用中实现安全、实用和精确的目的。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中图I为本技术实施例所述的直流电源动态模拟仿真系统的电气结构示意图。其中1-断路器试品；2_熔断器试品。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图I所示，一种直流电源动态模拟仿真系统，包括蓄电池、充电柜、控制柜、试验、柜、电阻柜、馈线柜、事故照明柜、通信电源柜和交流配电柜，通信电源柜、事故照明柜电连接在交流配电柜上，充电柜将交流配电柜的交流电转换为直流电，并将该直流电储蓄到蓄电池中，蓄电池和充电柜通过选择开关为试验柜、馈线柜提供直流电源，电阻柜中的滑动电阻调节试验柜电路中的电流大小，控制柜通过控制开关对试验柜进行控制，馈线柜电连接在蓄电池上。其中，蓄电池为两套。试验柜为断路器和熔断器极差配合试验平台。系统连接有控制整个系统的计算机。电阻柜和试验柜的电路中连接有多通道录波仪，该多通道录波仪分别获取可调电阻回路和试验回路的电流波形，用于实时记录极差配合试验过程中的电流变化趋势，为分·析直流电源系统保护元件极差配合提供依据。直流电源馈电系统采用辐射型供电网络。即直流系统各级的直流负荷一般由两路直流电源，在正常情况下一路工作，另一路处于热备用状态；若工作支路出现短路跳闸等异常情况下，备用供电支路能够自动的投入运行；系统实现事件顺序记录(SOE)功能，详尽记录事件名称、动作时间、事件内容等相关内容，便于进行故障的分析、判断。系统通讯功能强，可以实现多种规约、不同通讯介质的通讯，可以实现同其它系统的通讯。直流接地检测对直流电源系统母线及各级支路的接地支路、接地电阻值、极性等进行实时检测或显示，并对故障支路情况进行实时检测。馈线短路保护装置由能够正确区分交流高压断路器合闸回路的冲击合闸电流和直流系统的短路电流，能够实现对直流电源系统短路故障的快速识别与有选择的切除，并能及时调整系统的运行方式，将直流备用电源自动投入。断路器可实现就地、远方操作，断路器控制装置能正确反映直流系统的短路故障，并快速切除故障支路，投入相应的备用支路，以提高系统的运行可靠性。直流电源馈线的运行方式实现计算机实时监控，即能够实现远方或就地对直流馈线运行方式的控制，将直流馈线备用电源支路自动投入或切除，对直流系统母线及各支路的状态参量进行监视。系统配置直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流电源动态模拟仿真系统，其特征在于，包括蓄电池、充电柜、控制柜、试验柜、电阻柜、馈线柜、事故照明柜、通信电源柜和交流配电柜，所述通信电源柜、事故照明柜电连接在交流配电柜上，所述充电柜将交流配电柜的交流电转换为直流电，并将该直流电储蓄到蓄电池中，所述蓄电池和充电柜通过选择开关为试验柜、馈线柜提供直流电源，所述电阻柜中的滑动电阻调节试验柜电路中的电流大小，所述控制柜通过控制开关对试验柜进行控制，所述馈线柜...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟，秦睿，张忠元，王维洲，智勇，马超，杨勇，崔力心，安亮亮，拜润卿，梁琛，张雨晨，赵杰，
申请(专利权)人：甘肃电力科学研究院，甘肃瑞特电力科技有限责任公司，
类型：实用新型
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