配電真值摸擬試驗方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為配電真值摸擬試驗方法與裝置，由調(diào)壓器、升壓變壓器、開關(guān)、串聯(lián)電抗器、對地電容器、計算機測控分析單元、配電網(wǎng)接地故障單元dG、配電網(wǎng)相間故障單元xG和配電產(chǎn)品試驗單元SP等構(gòu)成。由調(diào)壓器和變壓器升壓到配電網(wǎng)的額定電壓，通過改變模擬配電網(wǎng)的運行方式和參數(shù)，加以激勵使之產(chǎn)生過電壓，用于試驗研究配電網(wǎng)內(nèi)過電壓的產(chǎn)生機理及防護措施。通過開關(guān)投入接地故障單元dG和相間故障單元xG，試驗研究配電網(wǎng)的故障機理、故障過程、故障恢復和故障處理措施。通過投入配電產(chǎn)品試驗單元SP，經(jīng)配電真值模擬試驗網(wǎng)的動態(tài)試驗和故障試驗，經(jīng)計算機測控分析單元分析配電產(chǎn)品相關(guān)的功能指標和技術(shù)參數(shù)的正確性。
【專利說明】配電真值摸擬試驗方法與裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明為配電網(wǎng)試驗領(lǐng)域，主要用于配電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)試驗，過電壓機理試驗，配 電網(wǎng)故障試驗和配電產(chǎn)品的開發(fā)、驗證和演示試驗。
【背景技術(shù)】
[0002] 配電網(wǎng)是中性點非有效接地系統(tǒng)，其內(nèi)過電壓發(fā)生的幾率和水平較高，需對內(nèi)過 電壓的發(fā)生機理和防護措施進行研究；因配電網(wǎng)網(wǎng)絡大，絕緣水平低極易受雷電過電壓的 影響，需要對雷電過電壓對配電網(wǎng)的作用機理進行研究；配電網(wǎng)是直接面對用戶的電網(wǎng)對 供電可靠性有非常高的要求，需要使用大量的配電設(shè)備，需對配電設(shè)備對配電網(wǎng)的適用性 進行研究和試驗。在配電網(wǎng)上開展各種試驗是研究的主要方法，直接在配電網(wǎng)上進行各種 試驗，效果是最直接和真實的，但是這會給配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來較大的影響，這是電 力系統(tǒng)和廣大電力用戶都不能接受的，有些試驗甚至是無法進行的。因而必須搭建一座與 配電網(wǎng)相一至的配電模擬試驗網(wǎng)，要求該配電模擬試驗網(wǎng)與真實的配電網(wǎng)一至，在該電模 擬網(wǎng)進行的試驗結(jié)果可完全等效于在真實配電網(wǎng)的試驗結(jié)果，因而稱作真值模擬配電網(wǎng)。 該真值模擬配電網(wǎng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與電壓要求與真實的配電網(wǎng)完全一至，只是用集中參數(shù)來模 擬配電網(wǎng)的分布參數(shù)構(gòu)建的配電網(wǎng)試平臺。通過該平臺可以模擬配電網(wǎng)不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和 運行方式，可以模擬配電網(wǎng)的正常運行和故障運行等各種工況?？梢阅M試驗配電產(chǎn)品的 各參數(shù)是否合適，以考核產(chǎn)品是否滿足在配電網(wǎng)運行的要求。通過該平臺可以對配電網(wǎng)本 身的運行狀態(tài)開展研究以揭示配電網(wǎng)的相關(guān)運行規(guī)律。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 針對上述問題，發(fā)明了由集中參數(shù)代替配電網(wǎng)的分布參數(shù)的配電真值模擬試驗 網(wǎng)，此配電真值模擬試驗網(wǎng)與真實的配電網(wǎng)高度等效，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電壓等級和運行方式及 運行工況方面與實際配電網(wǎng)一至。該配電真值模擬試驗網(wǎng)由調(diào)壓器、升壓變壓器、開關(guān)、刀 閘、電流互感器、電壓互感器、避雷器、電力電纜、架空線路、串聯(lián)電抗器及對地的電容器、計 算機測控分析單元、配電網(wǎng)接地故障單元dG、相間故障單元xG和產(chǎn)品試驗單元SP構(gòu)成。通 過調(diào)壓器和升壓變壓器可以把配電真值模擬試驗網(wǎng)的電壓升到對應電壓等級配電網(wǎng)的額 定電壓。由調(diào)壓器、升壓變壓器、開關(guān)、刀閘、電流、電壓互感器、避雷器和接地裝置等設(shè)備構(gòu) 成配電變電所；由電力電纜、架空線路、柱上開關(guān)和對地電容器、串聯(lián)電抗器和配電變壓器 構(gòu)成配電線路。對地電容器模擬配電網(wǎng)的對地分布電容，串聯(lián)電感模擬線路分布電感，可模 擬不同配電線路的結(jié)構(gòu)和規(guī)模。配電變壓器、柱上開關(guān)、電容器等用來模擬配電網(wǎng)設(shè)備。用 沖擊電壓發(fā)生器對模擬配電網(wǎng)施加雷電沖擊電壓。
[0004] 本發(fā)明用集中參數(shù)代替配電網(wǎng)的分布參數(shù)的構(gòu)成的配電真值模擬試驗網(wǎng)與真實 的配電網(wǎng)一至，在該配電真值模擬試驗網(wǎng)進行的試驗結(jié)果可完全等效于在真實配電網(wǎng)的試 驗結(jié)果。該配電真值模擬試驗網(wǎng)是用集中參數(shù)構(gòu)建的代替配電網(wǎng)的分布參數(shù)的配電網(wǎng)試平 臺，通過該平臺可以模擬配電網(wǎng)不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和運行方式；可以進行非全相運行，帶故障 運行，可以采用參數(shù)配合并施加擾動的方法使之產(chǎn)生各種內(nèi)過電壓。通過計算機測控分析 單元，研究配電網(wǎng)的各種內(nèi)過電壓的產(chǎn)生機理和防范措施?？梢阅M配電網(wǎng)的正常運行和 故障運行工況?？梢阅M配電產(chǎn)品的各參數(shù)設(shè)置是否合適，以考核產(chǎn)品是否滿足在配電網(wǎng) 運行的要求。通過該平臺可以對配電網(wǎng)本身的運行狀態(tài)開展研究以揭示配電網(wǎng)的相關(guān)運行 規(guī)律。通過該平臺可以對配電網(wǎng)的產(chǎn)品進行開發(fā)研究，對配電產(chǎn)品的適用性進行研究。 本發(fā)明具有下述優(yōu)點： 1、配電真值模擬試驗網(wǎng)是由集中參數(shù)代替配電網(wǎng)的分布參數(shù)的構(gòu)成的真值模擬試驗 配電網(wǎng)與真實的配電網(wǎng)一至，在該配電模擬網(wǎng)進行的試驗結(jié)果可完全等效于在真實配電網(wǎng) 的試驗結(jié)果。
[0005] 2、在該配電真值模擬試驗網(wǎng)可進行各種配電網(wǎng)異常運行試驗、可以制造各種故障 狀態(tài)，這些在實際配電網(wǎng)上是無法開展的。
[0006] 3、在配電真值模擬試驗網(wǎng)進行各種配電網(wǎng)試驗，方便、安全，容易實現(xiàn)，便于操作， 不對電網(wǎng)造成影響，解決了許多在真正的配電網(wǎng)上無法進行試驗的難題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1為配電真值模擬試驗網(wǎng)接線圖，圖中：T為三相調(diào)壓器；B為升壓變壓器；YH 為電壓互感器；QF「QF6為斷路器；C1(|-C2(l為電容器；L「L 2為電抗器；Μ為計算機測控分析單 元；dG為配電網(wǎng)接地故障單元；xG為相間故障單元；SP為產(chǎn)品試驗單元。
【具體實施方式】
[0008] 1、采用配電真值模擬試驗網(wǎng)模擬配電網(wǎng)的運行及過電壓產(chǎn)生機理及限制措施 該配電真值模擬試驗網(wǎng)可以模擬配電網(wǎng)的運行方式的變化對應的參數(shù)變化，可以模擬 真實的配電網(wǎng)在穩(wěn)定運行狀態(tài)的各種運行工況。通過投入和切除相關(guān)設(shè)備可以模擬配電網(wǎng) 運行方式的變化其對應的相關(guān)電網(wǎng)參數(shù)的變化。通過開關(guān)操作投入與斷開相關(guān)元件可以模 擬配電網(wǎng)在倒閘操作過程，測量相關(guān)元件的參數(shù)變化，研究配電網(wǎng)倒閘操作時產(chǎn)生的操作 過電壓；通過改變真值模擬配電網(wǎng)對地容抗使之符合鐵磁諧振的條件并施加激發(fā)的方法使 其產(chǎn)生鐵磁諧振，經(jīng)計算機測控分析單元分析論證配電網(wǎng)鐵磁諧振產(chǎn)生的機理，諧振頻率 范圍與諧振條件的關(guān)系，驗證各種消諧措施的消諧效果。通過調(diào)整真值模擬配電網(wǎng)的串聯(lián) 電感和對地電容來研究配電網(wǎng)的工頻電壓升高。通過調(diào)整消弧線圈感抗和網(wǎng)絡對地容抗使 其產(chǎn)生諧振來研究配電網(wǎng)消弧線圈諧振機理及防范措施。通過非全相投入配電線路和配電 設(shè)備來模擬研究配電網(wǎng)斷線諧振機理和防范措施。用沖擊電壓發(fā)生器對真值模擬配電網(wǎng)施 加雷電沖擊電壓來研究雷電壓對配電網(wǎng)的作用機理，研究配電網(wǎng)雷電過電壓的防護措施。
[0009] 2、采用配電真值模擬試驗網(wǎng)模擬配電網(wǎng)的各類故障及故障機理 配電真值模擬試驗網(wǎng)可以模擬配電網(wǎng)的故障運行狀態(tài)，通過開關(guān)操作投入單相接地故 障點dG，研究配電網(wǎng)單相瞬時性接地故障和單相永久性接地故障過程。通過改變接地故障 點的阻值大小來模擬試驗配電網(wǎng)單相金屬性接地短路故障、單相過渡電阻接地短路故障， 測量分析故障點接地電阻對接地電流和中性點位移電壓的影響。通過改變接地故障點絕緣 絕緣工況試驗絕緣子放電時表面工況對熄弧臨界值的影響，研究故障點的絕緣恢復速度與 絕緣子表面狀態(tài)的關(guān)系，研究熄弧臨界值與故障點絕緣水平的關(guān)系。通過開關(guān)操作投入相 間短路故障XG，經(jīng)計算機測控分析單元分析論證研究配電網(wǎng)二相接地短路故障及其故障 的恢復時間，研究二相短路故障及其故障的恢復機理；研究三相接地短路故障及其故障的 恢復時間，研究三相短路故障及其故障的恢復機理。通過傳感器檢測配電網(wǎng)在這些故障狀 態(tài)下電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)的變化及其對配電網(wǎng)的影響，經(jīng)計算機測控分析單元分析論證配電網(wǎng)接 地電弧的持續(xù)過程及熄弧機理。研究配電網(wǎng)故障點故障通道與熄弧臨界值的關(guān)系，研究接 地故障點絕緣子的表面工況與故障點電壓恢復速度的關(guān)系，研究接地故障點不同的絕緣水 平對應的熄弧時間與熄弧臨界值的關(guān)系；研究故障點接地電阻對熄弧臨界值的影響。
[0010] 3、采用配電真值模擬試驗網(wǎng)模擬配電網(wǎng)作為配電產(chǎn)品的開發(fā)平臺 通過配電真值模擬試驗網(wǎng)的模擬試驗對配電產(chǎn)品的開發(fā)思想進行驗證，通過開關(guān)操作 投入SP單元檢驗配電產(chǎn)品的開發(fā)思想是否正確。把配電試品投入配電真值模擬試驗網(wǎng)后， 對配電真值模擬試驗網(wǎng)進行動態(tài)試驗和故障試驗，對被試品的各項功能指標和技術(shù)參數(shù)進 行檢驗，經(jīng)計算機測控分析單元分析論證配電試品的開發(fā)思路是否正確、合理，功能是否達 至IJ，技術(shù)路線和方法是否可行，還存在哪些問題，以及如何進行修正等。在配電真值模擬試 驗網(wǎng)進行試驗可以對配電網(wǎng)中性點接地設(shè)備、保護設(shè)備、開關(guān)設(shè)備及配電自動化設(shè)備的功 能指標進行實驗驗證。通過真值模擬配電網(wǎng)上進行動態(tài)試驗和故障試驗，檢驗產(chǎn)品的功能 是否正確，指標是否能夠達到，在運行中是否還存在問題，是否能滿足在配電網(wǎng)的運行要 求。通過試驗可以找出產(chǎn)品在功能設(shè)計和結(jié)構(gòu)上是否存在缺陷。通過試驗可以對我們的產(chǎn) 品在運行中出現(xiàn)的一些異常進行試驗分析，從而找出存在的問題和解決措施。通過該試驗 平臺我們對產(chǎn)品配電產(chǎn)品的開發(fā)思想進行修正。
[0011] 4、采用配電真值模擬試驗網(wǎng)作為成套配電設(shè)備的整體功能試驗 通過該試驗平臺我們還可以為做成套配電設(shè)備的整體功能試驗，如：動態(tài)接地成套裝 置的電容電流測量試驗，自動跟蹤試驗、故障處理試驗和動態(tài)切換試驗；配電網(wǎng)智能診斷裝 置的線路故障智能診斷試驗。配電網(wǎng)接地故障智能分析處理裝置的鐵磁諧振動態(tài)預警和消 諧試驗；自適應接地選線試驗；接地故障的快速診斷與處理試驗。由于上述試驗需要改變 配電網(wǎng)的運行方式和在配電網(wǎng)上制造各種故障，會對電網(wǎng)的安全運行產(chǎn)生影響，是無法在 實際的配電網(wǎng)上做的，采用計算機模擬又不真實，而在真值模擬配電網(wǎng)模擬配電網(wǎng)則與實 際完全等效，且便于操作，不存在安全問題。通過該試驗平臺宣傳產(chǎn)品的性能，使用戶增加 對產(chǎn)品的了解促進產(chǎn)品銷售。
[0012] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施 例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保 護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 配電網(wǎng)真值摸擬試驗方法與裝置，其特征在于：該配電真值摸擬試驗網(wǎng)由調(diào)壓器、 升壓變壓器、開關(guān)、電壓互感器、配電線路、串聯(lián)電抗器、對地電容器、計算機測控分析單元、 配電網(wǎng)接地故障單元dG、配電網(wǎng)相間故障單元XG和配電產(chǎn)品試驗單元SP構(gòu)成，其特征在 于：該配電真值摸擬試驗網(wǎng)經(jīng)調(diào)壓器和升壓變壓器升壓到額定電壓后，通過改變模擬配電 網(wǎng)的運行方式和電網(wǎng)相關(guān)參數(shù)，加以激勵使之產(chǎn)生過電壓，用于試驗研究配電網(wǎng)內(nèi)過電壓 的產(chǎn)生機理及防護措施；通過投入接地故障單元dG和相間故障單元XG試驗研究配電網(wǎng)的 故障機理、故障過程、故障恢復和故障處理措施；通過投入配電產(chǎn)品試驗單元SP，經(jīng)配電真 值模擬試驗網(wǎng)的動態(tài)試驗和故障試驗，經(jīng)計算機測控分析單元分析配電產(chǎn)品相關(guān)的功能指 標和技術(shù)參數(shù)的正確性。
2. 配電網(wǎng)真值摸擬試驗方法與裝置，其特征在于：配電真值模擬試驗網(wǎng)的配電線路是 用串聯(lián)電抗器、對地電容器等集中參數(shù)代替配電網(wǎng)分布參數(shù)構(gòu)成的，通過改變配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、 運行方式和參數(shù)配置，使之符合配電網(wǎng)內(nèi)過電壓的發(fā)生條件，對其施加激勵，使之產(chǎn)生操作 過電壓、諧振過電壓等內(nèi)過電壓，并經(jīng)計算機測控分析單元分析配電網(wǎng)操作過電壓、諧振過 電壓等內(nèi)過電壓的產(chǎn)生條件、產(chǎn)生機理、配電設(shè)備的耐受能力及過電壓的防護方法和冶理 措施。
3. 配電網(wǎng)真值摸擬試驗方法與裝置，其特征在于：在配電真值模擬試驗網(wǎng)通過開關(guān)投 入故障單元dG和XG，試驗研究配電網(wǎng)接地故障和相間故障過程；試驗研究配電網(wǎng)接地電弧 的持續(xù)及恢復機理；試驗研究配電網(wǎng)相間故障的性質(zhì)與恢復時間的關(guān)系，試驗研究配電網(wǎng) 相間故障的恢復的參數(shù)判據(jù)。
4. 配電網(wǎng)真值摸擬試驗方法與裝置，其特征在于：在配電真值模擬試驗網(wǎng)通過開關(guān)投 入配電產(chǎn)品試驗單元SP，把配電產(chǎn)品接入真值模擬配電網(wǎng)后，對模擬配電網(wǎng)進行動態(tài)和故 障試驗，對配電產(chǎn)品的各項功能指標和技術(shù)參數(shù)進行試驗，經(jīng)計算機測控分析單元分析論 證配電產(chǎn)品開發(fā)思路是否正確，功能指標、技術(shù)參數(shù)是否達到，以及存在的問題，考核試品 是否能滿足配電網(wǎng)的運行要求，同時配電真值模擬試驗網(wǎng)可作為成套配電設(shè)備的整體功能 試驗。
【文檔編號】G09B23/18GK104217634SQ201410157166
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月20日
【發(fā)明者】李政洋, 李景祿 申請人:李景祿