[发明专利]一种基于实时数字仿真仪的暂态量测距装置检测方法

摘要

本发明涉及一种基于实时数字仿真仪的暂态量测距装置检测方法，电力系统继电保护技术领域。首先，将实时数字仿真仪的仿真模型窗口搭建的仿真模型产生的暂态量电流信号i_f和电压信号u_f通过模拟信号通道口输出，利用功率放大器进行放大处理，使其放大后与电网实际运行中接入暂态量测距装置的信号接近；然后接入暂态量测距装置，暂态量测距装置检测到收到的输入信号后，通过模拟信号输入通道闭环反馈到仿真模型进行补偿和调节，暂态量测距装置根据突变的暂态量电流信号i_f或电压信号u_f实现对输电线路故障位置的测定，进而实现对暂态量测距装置检测，暂态量测距装置启动录波，记录下该故障波形并保存，并经计算后输出故障距离l_f。

主权项

1.一种基于实时数字仿真仪的暂态量测距装置检测方法，其特征在于：根据电网中变电站的实际运行的参数搭建仿真模型，并在仿真模型中设置多种类型的故障，使搭建的电网仿真模型能够在不同类型的故障下，产生相应的暂态量电流信号i_f和电压信号u_f；首先，将实时数字仿真仪(1)的仿真模型窗口(2)搭建的仿真模型产生的暂态量电流信号i_f和电压信号u_f通过信号通道(3)模拟量输出口输出，利用功率放大器(4)进行放大处理，使其放大后与电网实际运行中接入暂态量测距装置(5)的信号接近；然后接入暂态量测距装置(5)，暂态量测距装置(5)检测到收到的输入信号后，通过信号通道(3)模拟量输入口输入通道闭环反馈到仿真模型进行补偿和调节，暂态量测距装置根据突变的暂态量电流信号i_f或电压信号u_f实现对输电线路故障位置的测定，从而实现对暂态量测距装置检测，暂态量测距装置启动录波，记录下该故障波形并保存，并经计算后输出故障距离l_f；具体步骤为：(1)建立仿真模型：①线路模型：根据系统接线，利用实时数字仿真仪建立含双端电源的双回线路仿真系统，母线M侧采用3/2接线方式；输电线路采用实时数字仿真仪中行波模型，输电线路暂态量故障行波传播方程及行波衰耗特性和速度特性的表达式如式(1)所示：行波的基本性质由传播常数γ决定，对于高压架空线G≈0，R＜＜ωL，故式中，实部β表示行波振幅衰减的特征，称为行波的衰减常数；虚部α表示行波相位变化的特性，称为行波的相位常数；②杆塔模型：由于在实际运行中波阻抗随杆塔结构的不同而改变，故障行波在杆塔中行进会发生折反射，因此杆塔采用多波阻抗模型进行模拟，杆塔模型线路采用四分裂导线；同时，根据实时数字仿真仪中已有的互感器的模型、二次侧长电缆模型、二次负荷模型建立仿真实例；(2)在仿真模型建立完成后进行以下步骤：①测试信号源的获取：根据电网中变电站的实际运行的参数搭建仿真模型，并在仿真模型中设置多种类型的故障，使搭建的电网仿真模型能够在不同类型的故障下，产生相应的暂态量电流信号i_f和电压信号u_f；②测试信号源的传输：将暂态量电流信号i_f和电压信号u_f通过信号通道(3)模拟量输出口输出，再通过功率放大器进行放大，然后利用实时数字仿真仪(1)的信号通道(3)模拟量输出口通道输出将信号接入暂态量测距装置(5)，并且能够通过实时数字仿真仪(1)的信号通道(3)模拟量输入口接收来自于暂态量测距装置(5)的控制信号，通过接收反馈控制信号，使仿真模型输出暂态量测距装置(5)所需的暂态量电流信号i_f或电压信号u_f；③测试信号源的反馈：将测试信号接入暂态量测距装置(5)，暂态量测距装置(5)检测到收到的输入的暂态量电流信号i_f和电压信号u_f后，通过实时数字仿真仪(1)的信号通道(3)模拟量输入口输入通道闭环反馈到仿真模型进行补偿和调节，暂态量测距装置(5)根据突变的暂态量电流信号i_f或电压信号u_f实现对输电线路故障位置的测定；④暂态量测距装置测试：若暂态量测距装置在故障情况下能准确启动，装置能正常启动录波并记录录波波形；在录波功能收正常的前提下，装置进行测距计算，如果测距结果在误差允许范围内说明装置测距结果准确，否则调整测距参数或装置测距结果不可靠。