[发明专利]一种基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法

权利要求书

1.一种基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：基于实时数字仿真器建立验证仿真模拟系统；

步骤2：连接验证仿真模拟系统和继电保护装置；

步骤3：进行继电保护装置的距离保护过负荷特性验证。

2.根据权利要求1所述的基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：所述步骤1中，验证仿真模拟系统采用电压等级为1000kV和500kV的电磁环网模型，电磁环网模型包括第一等值电源、第二等值电源、第三等值电源、母线P、母线Q、母线M、母线N、单回输电线路PQ、双回输电线路MN、I号变压器和II号变压器；

母线P和母线Q连接1000kV的单回输电线路PQ，其中母线P连接第一等值电源和I号变压器，母线Q连接第二等值电源和II号变压器；I号变压器与II号变压器分别将1000kV电压降至500kV电压并与500kV变电站的母线M和母线N相连接；母线M连接第三等值电源，并通过双回输电线路MN与母线N连接，母线N连接负荷。

3.根据权利要求2所述的基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：所述单回输电线路PQ及双回输电线路MN的长度均为200km～300km，且单回输电线路PQ及双回输电线路MN II回输电线路的两端均装有经中性点小电抗接地的并联电抗器。

4.根据权利要求1所述的基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：所述步骤2中，验证仿真模拟系统通过模拟量输出模块将模拟量信号输出给电流电压放大器，再由电流电压放大器将模拟量信号放大后输出给继电保护装置；同时，验证仿真模拟系统通过数字量输出模块将开关量信号传输给开关量转换装置，开关量转换装置将转换后的开关量信号输出给继电保护装置；继电保护装置输出的断路器跳闸信号再通过开关量转换装置反馈给验证仿真模拟系统的数字量输入模块，从而形成闭环测试系统。

5.根据权利要求1所述的基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：所述步骤3中，将继电保护装置安装于MN II回输电线路上，于是MN II回输电线路为被保护输电线路，其余线路为非保护输电线路；在被保护输电线路以及非保护输电线路共设置6个故障点，故障点分别位于MN I回输电线路和MN II回输电线路的两端及线路中点，每个故障点分别模拟各种类型的金属瞬时性故障或过渡电阻短路故障。

6.根据权利要求1所述的基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：验证项目包括正常过负荷下动作特性验证、正常过负荷期间发生故障时动作特性验证、事故过负荷下动作特性验证、事故过负荷期间发生单一故障时动作特性验证和稳定破坏时动作特性验证。

7.根据权利要求6所述的基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：正常过负荷验证中，通过增加第一等值电源和第三等值电源出力，使流过双回输电线路MN的负荷电流及其两侧母线电压功角增大，模拟正常过负荷，使负荷阻抗进入距离保护III段动作区，验证距离保护III段在正常过负荷时的动作特性，且满足MN II回输电线路距离保护不误动作。

8.根据权利要求6所述的基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：正常过负荷期间发生单一故障时动作特性验证中，通过增加第一等值电源和第三等值出力，使MN II回输电线路处于过负荷状态，即负荷阻抗在故障前就进入距离保护III段动作区，模拟MN II回输电线路上的线路出口、中点及末端各种类型的金属瞬时性故障及经过渡电阻短路故障，试验过程中，金属瞬时性故障时，距离保护按照整定时间正确动作切除故障；经过渡电阻短路故障时，距离保护具有耐过渡电阻能力；

正常过负荷期间发生发展性故障时动作特性验证中，首先MN II回输电线路处于过负荷状态，然后在正常过负荷期间，模拟不同故障点经不同时间相继发生单相接地故障的发展性故障，且相继发生发展性故障的时间间隔为0ms～200ms；需满足在试验过程中发展为区内故障时，距离保护动作切除区内故障，不受区外故障影响。

9.根据权利要求8所述的基于实时数字仿真的距离保护过负荷特性验证方法，其特征在于：金属瞬时性故障包括单相接地故障、两相接地故障、两相短路故障、三相接地故障及三相短路故障；经过渡电阻的单相接地故障中过渡电阻阻值的取值范围为20Ω～200Ω。