[实用新型]电网区域稳控系统动模试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种供电或输电系统中交流电网稳定性及稳控系统可靠性的试验系统，特别是一种电网区域稳控系统动模试验系统，其基于500kV电网区域的稳控系统而研制。

背景技术

稳控系统，即电力系统安全稳定控制系统，由2个或2个以上稳定控制站及站间通信设备构成，是确保电力系统安全稳定运行的第二道防线中的重要设施。由于对整体稳控系统进行动模试验需要多个厂站的协调配合，涉及人员多、地域广，实施过程中某个环节稍有疏漏，都会给电网安全带来隐患，因此可行性极低，无法对区域内的整个系统进行动模试验。现有技术中，通常只进行单体装置的静态试验，无法模拟实际电力系统中在各种运行方式下发生的各种故障对稳控系统动作行为的影响，例如，系统发生转换性故障、潮流转移，以及系统发生振荡等情况下稳控系统是否会发生拒动或误动；因此无法适应电网系统对运行的安全性、可靠性要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够模拟实际电力系统中在各种运行方式下发生的各种故障对稳控系统动作行为影响的电网区域稳控系统动模试验系统。

本实用新型的目的是通过以下途径来实现的：

电网区域稳控系统动模试验系统，其结构要点在于，包括有实时数字仿真装置、功率放大器、线路保护装置和光电隔离装置；其中实时数字仿真装置包括有三类信号输出端：线路潮流模拟信号输出端经由光电隔离装置连接到电网在线稳控系统中，电压电流模拟信号输出端经由功率放大器连接到线路保护装置的输入端，开关位置开出信号输出端与线路保护装置的信号接入口连接；线路保护装置的线路开关跳闸开入信号输出端与实时数字仿真装置的输入端连接，并且线路保护装置的线路开关跳闸开出信号输出端和线路电压电流信号输出端均连接到电网在线稳控系统中，而电网在线稳控系统的切机开出信号输出端与实时数字仿真装置的输入端连接。

实时数字仿真装置即RTDS仿真系统，其基于RTDS的电力系统实时数字仿真平台建立了电网实时运行的仿真模型，RTDS仿真系统是基于电磁暂态程序、同时能仿真电网稳定运行过程的数字仿真系统，并且能将电网潮流及电网故障信息传送给稳控装置。

根据稳控系统的基本原理，稳控装置的输入模拟量为线路的电压、电流量，发电机的电流量，母线的电压量等；输入的开关量为继电保护动作信号、断路器位置信号等；输出的开关量主要是切机、切负荷信号。因此，实时数字仿真装置一方面将需要进行故障模拟的线路的电压电流模拟量经由信号输出端输出给功率放大器进行放大处理，然后接入线路保护装置，最后传送给稳控系统，并将线路保护动作开关跳闸开出信号提供给稳控系统；另一方面，RTDS仿真系统输出的其他元件模拟电量信号（线路潮流模拟信号）经光电隔离装置传送给稳控系统；稳控系统将线路跳闸开出信号（输出开关量）返回给实时数字仿真装置；切机切负站稳控系统的输出为切机切、负荷开出信号，用于提供给RTDS完成切机切负荷命令，各稳控装置之间通过带宽为2M的光纤进行通讯。

这样，实时数字仿真装置、功率放大装置、光电隔离装置、线路保护装置和电网在线稳控系统构成了一个完整的闭环动模试验系统；利用RTDS模拟电网的各种运行方式，并模拟各种故障，进行稳控系统动模试验。

本实用新型的要点之一在于采用光电隔离装置进行非故障元件模拟电量的转接：在RTDS动模仿真研究中，作为稳控系统实时输入的电网状态量为各主要节点输出的三相电压和各主要支路输出的电流信号，由于需要实时输入的电网状态量众多，如果全部将这些信号经功率放大器放大，再接入稳控系统的小电压电流互感器，最后通过信号采集回路的模拟信号调理电路和A/D转换器完成电气量的采集，则试验中需要购买输出众多型号的功率放大器，不仅费用十分昂贵而且接线复杂。为了降低费用和便于试验接线，本试验系统只选择需要和线路保护装置连接进行故障仿真试验的线路和重要断面线路的模拟量经过功率放大器进行放大处理，其他电流电压量不再采用功率放大器，而改用光电隔离装置，直接将RTDS输出的模拟电量信号经隔离装置传送给稳控系统。

本实用新型的另一要点在于，采用了闭环动模试验方式，可以验证稳控系统的动作行为是否正确，验证电网中某条线路在相间故障、单相永久性故障、无故障跳闸、单相转相间等故障情况下稳动系统是否会拒动或误动；同时还可以验证稳控系统定值和离线策略是否合理，能够模拟实际电力系统中在各种运行方式下发生的各种故障对稳控系统动作行为影响。

本实用新型可以进一步具体为：