[实用新型]一种灵活交流输电FACTS装置通用试验模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气工程科学领域的物理模型，具体讲涉及一种利用低压电器元件搭建的低压物理模型，尤其涉及一种灵活交流输电FACTS装置通用试验模型。

背景技术

在远距离、大容量输电工程中，随着输电距离的增加，其输送能力受到越来越多的限制，另一方面，电力系统的迅速发展，单机和发电厂容量、变电所容量、城市和工业中心的负荷和负荷密度的继续增加，以及电力系统之间的互联，导致现代大电力系统各级电网中的短路电流水平不断增加。短路电流超标已成为威胁现代电力系统安全运行的重要问题之一。智能电网已经在全球范围内进入了实质建设阶段。国家电网公司电网智能化规划也已初步形成，在加强坚强智能电网建设的总体思路和实施方案中FACTS技术应用和FACTS装置研制占据着不可或缺的地位。随着FACTS技术的不断发展，FACTS装置不断涌现，搭建各式各样的FACTS低压模型不仅显得不合时宜，而且还占用大量的人力资源、场地资源、设备资源等。

实用新型内容

为了最大限度地利用现有各种资源，提高效率，在研制FACTS低压通用模型时，本实用新型提供一种长期安全、可靠运行，通用性较强的灵活交流输电FACTS装置通用试验模型。

本实用新型提供的灵活交流输电FACTS装置通用试验模型，其改进之处在于：

所述模型包括A、B和C三相电路，所述A、B和C三相电路结构相同，其单相电路包括：等效串联电容器组1，等效阀控电抗器2，等效旁路断路器3，等效晶闸管阀4，等效金属氧化物限压器MOV 5，等效火花间隙GAP 6，可调等效线路电抗器7，等效限流电抗器8，调压器9，控制元件10和11，等效闸刀12、13、14、15和16和电流互感器CT；所述FACTS装置通用试验模型分别模拟固定串联电容器补偿装置FSC、晶闸管控制串联电容器补偿装置TCSC和串联谐振型故障电流限制器装置FCL超高压FACTS装置的运行工况；所述FACTS装置通用试验模型采用两级和三重过电流保护和安全维护设计；所述FACTS装置通用试验模型各等效元件设计为模块化、分层化和推拉式框架结构。

本实用新型提供的另一种优选技术方案：所述等效串联电抗器组1与可调等效线路电抗器7、等效限流电抗器8串联组成输电线路模型。

本实用新型提供的再一种优选技术方案：所述等效串联电抗器组1与等效旁路断路器3、等效晶闸管阀4、等效金属氧化物限压器5和等效火花间隙6并联组成串联电容器的多级过电压保护器。

本实用新型提供的还一种优选技术方案：所述等效阀控电抗器2与等效晶闸管阀4串联后并联于等效串联电容器组1两端。

本实用新型提供的又一种优选技术方案：所述调压器9为通用试验模型提供工作电源。

本实用新型提供的另一种优选技术方案：所述电流互感器CT包括电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4和CT5，所述电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4和CT5分别采集模型等效线路电流、等效串联电容器组电流、等效金属氧化物限压器电流、等效晶闸管阀电流和等效火花间隙电流。

本实用新型提供的还一种优选技术方案：所述两级和三重过电流保护包括在模型电源输入端设计过电流速断开关，调压器的输出端设计熔断器和过电流速断开关；所述安全维护设计为三相闸刀。

本实用新型提供的再一种优选技术方案：所述等效闸刀12、13、14、15和16均用信号继电器模拟。

本实用新型提供的又一种优选技术方案：所述等效火花间隙6采用晶闸管模块设计实现，相应A、B和C三相触发控制电路采用光电触发控制回路设计实现。

和现有技术比，本实用新型提供的一种灵活交流输电FACTS装置通用试验模型，分别模拟FSC、TCSC和FCL三种超高压FACTS装置不同运行工况，具有较强的通用性；FACTS通用低压模型节约了人力资源、场地资源和设备资源；模型各等效元器件能精确模拟与之对应的超高压FACTS装置各一次主设备的电气特性；模型各等效元件均采用模块化、分层次、推拉式设计，确保了模型的可扩展性，便于升级、改造为模拟其他新型FACTS装置运行工况打下了坚实的基础；模型采用两级过电流保护设计，第一级为电源输入端的过电流保护，第二级为调压器输出端的过电流和熔断器双重保护，实现了模型的长期安全、可靠运行。

附图说明

图1是装置通用试验模型单相电路原理图；

图2是FACTS装置通用试验模型两级和三重过电流保护和安全维护设计图；

图3是FACTS装置通用试验模型结构设计图；