[发明专利]一种用于模拟电流互感器短路故障的仿真系统

说明书

本发明公开了一种用于模拟电流互感器短路故障的仿真系统，系统包括：三相电压源模型，三相电压源模型用于模拟输电网，三相电压源模型的输出功率可调整；变压器模型，变压器模型用于模拟变电站；架空线模型，架空线模型用于传输三相电压源模型的输出功率；负荷模型，负荷模型用于配电网中的用电负荷；三相故障模型，三相故障模型用于模拟架空线路的短路故障；电流互感器模型，电流互感器模型用于测量发生短路故障的架空线路的运行电流；系统通过三相电压源模型将功率输出至变压器模型，变压器模型通过架空线模型，将功率输出至负荷模型，利用三相故障模型在架空架线中模拟短路故障，通过电流互感器，测量发生短路故障的架空线路的运行电流。

技术领域

本发明涉及电力计量技术领域，更具体地，涉及一种用于模拟电流互感器短路故障的仿真系统。

背景技术

随着电力系统的迅速发展，在日益复杂的运行情况下，动态模拟实验无法有效地对各种运行过程进行实验研究，而随着计算机技术的发展，采用计算程序对电流互感器的暂态特性进行数值仿真已经成为一种必然趋势。暂态特性的模拟是电流互感器建模的难点和重点，关键在于如何动态模拟铁心的动态磁化过程。目前可以模拟铁芯磁滞的仿真模型主要包括基于非线性等效电路的Lucas模型和基于铁磁材料现象学理论的J-A模型。其中J-A模型建立在磁畴壁运动理论之上，能够在物理层面模拟互感器铁芯的磁滞过程。由于现代电力系统是集发电、输电、配电和用电为一体的复杂非线性网络系统，对其物理本质的研究涉及到短至1ns到长至1h的动态过程，且为了保证实际运行的电力系统的安全稳定性，不方便采用物理试验对其动态行为进行研究。因此目前主要利用电力系统仿真软件离线计算的方法对电力系统及装置的动态行为进行仿真研究。目前还没有模拟电流互感器短路故障的整个平台系统。

因此，需要一种技术，以实现对电流互感器短路故障进行仿真的技术。

发明内容

本发明提供了一种用于模拟电流互感器短路故障的仿真系统，以解决如何基于仿真平台对电流互感器短路故障进行模拟的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于模拟电流互感器短路故障的仿真系统，所述系统包括：

三相电压源模型，所述三相电压源模型用于模拟输电网，三相电压源模型的输出功率可调整；

变压器模型，所述变压器模型用于模拟变电站；

架空线模型，所述架空线模型用于传输所述三相电压源模型的输出功率；

负荷模型，所述负荷模型用于配电网中的用电负荷；

三相故障模型，所述三相故障模型用于模拟所述架空线路的短路故障；

电流互感器模型，所述电流互感器模型用于测量发生短路故障的所述架空线路的运行电流；

所述系统通过三相电压源模型将功率输出至所述变压器模型，所述变压器模型通过所述架空线模型，将功率输出至所述负荷模型，利用三相故障模型在所述架空架线中模拟短路故障，通过所述电流互感器，测量发生短路故障的所述架空线路的运行电流。

优选地，还包括电流互感器误差测量模型，所述电流互感器误差测量模型用于测量所述电流互感器模型的一次电流与二次电流的相位差，所述电流互感器模型的测量误差。

优选地，基于J-A模型对所述电流互感器模型的铁芯参数进行设置。

优选地，三相电压源模型的输出功率能够调整为无穷大。

优选地，所述负荷模型包括电机、电灯。

优选地，所述架空线模型通过直接输入阻抗/导纳数据来定义输电线路段的贝杰龙Bergeron模型。