[发明专利]一种用于模拟配电网线路故障的波形仿真方法

说明书

本发明公开了一种用于模拟配电网线路故障的波形仿真方法，使用一上位机串口工具、多只双通道波形发生器和一同步触发器组成的一整个仿真测试环境，所述上位机串口工具通过数据下装、命令发送来下装模拟的故障波形和触发波形发生器输出起止；仿真各类型故障接地时电力传输线电压和电流变化的波形并且将其量化生成数据，波形发生器接收波形数据；同步触发器协同对波形发生器同步对时及触发输出。本发明可以仿真实际线路产生接地故障，模拟各类型接地故障时故障点前后节点的电压电流变化，触发故障检测装置产生录波并上送至主站，为主站开发提供测试环境。

技术领域

本发明属于配电网故障检测技术领域，更具体的说是涉及一种用于模拟配电网线路故障的波形仿真方法。

背景技术

具备录波功能的故障检测装置在电力传输线各个节点上，需要在产生故障时录取波形数据并将其传送至主站，以供主站根据线路各节点位置的波形来分析定位故障。但在设计之初，主站无法高效便捷地获取真实线路的故障波形信息来做初始设计，而主站需要故障检测装置能够上送故障时线路上电压、电流的波形，用以核验算法，使之能够在真实线路中准确的定位故障。此时就需要一种波形仿真方能够模拟真实线路产生接地故障。

因此，如何提供一种用于模拟配电网线路故障的波形仿真方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于模拟配电网线路故障的波形仿真方法，可以仿真实际线路产生接地故障，模拟各类型接地故障时故障点前后节点的电压电流变化，触发故障检测装置产生录波并上送至主站，为主站开发提供测试环境。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于模拟配电网线路故障的波形仿真方法，使用一上位机串口工具、多只双通道波形发生器和一同步触发器组成的一整个仿真测试环境，所述上位机串口工具通过数据下装、命令发送来下装模拟的故障波形和触发波形发生器输出起止；仿真各类型故障接地时电力传输线电压和电流变化的波形并且将其量化生成数据，波形发生器接收波形数据；同步触发器协同对波形发生器同步对时及触发输出。

优选的，波形曲线做12Bit数据量化后通过波形发生器输出该曲线。

优选的，模拟电力传输线在各类型接地故障时电压及电流的变化表现，波形曲线按50kHz的取样频率做数据量化；在一条电力传输线某个节点发生接地故障时，其线路电流及电场发生瞬时波动变化，此时该传输线上各个节点的故障检测装置均能产生录波；在仿真波形时，模拟故障点上下游多个节点的电压及电流波形。

优选的，PC串口工具下发命令触发所有线路节点的波形发生器同步输。

优选的，同步触发器根据其运行时钟，每整秒固定输出一次脉冲；波形发生器根据该秒脉冲对内部时钟校正，其定时器Timer的计数器Tcount每200个计数值产生一次中断，系统时钟Ts在定时器中断中自增20us；在接收到秒脉冲中断时，进行整秒标准时间T校正：

系统时钟相对标准时间差值：

tc＝T-Ts

差值tc分解为周期的整数倍值与其对整数倍的余数：

tc-tc％1000000

脉冲周期的整数倍直接对系统时钟Ts做加法，Ts＝Ts+(tc-tc％1000000)

此时，Ts与T的差值剩下一个脉冲周期范围内的余数：

to＝tc％1000000

对系统时钟做余数1s内的校正时，为使每次中断时间间隔影响最小，做定时器的计数器微调，以1个计数器Cnt为最小单位，对系统运行的影响最小；调整to微秒时，实际需要调整to*10个计数器，将需要调整的计数器平均分配到1s内，定时器Timer在1s内产生50000次中断，差值to最多做可50000次的校正；