配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置，包括配電線路物理模型、交流電壓源(103)和用于調(diào)節(jié)交流電壓源(103)的電壓幅值和初相位的控制器(102)；所述配電線路物理模型包括π型LC濾波電路，該π型LC濾波電路由一個(gè)電感和兩個(gè)電容組成，所述電感連接在兩個(gè)電容的其中一端之間，所述兩個(gè)電容的另一端均接地，所述電感的兩端作為π型LC濾波電路的兩個(gè)接線端子，所述控制器(102)的輸入端通過交流電壓源(103)接地，控制器(102)的輸出端連接到所述π型LC濾波電路的任意一個(gè)接線端子。本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地模擬產(chǎn)生配電網(wǎng)故障后的行波信號(hào)，用于對(duì)行波定位裝置進(jìn)行充分的測(cè)試，提高定位裝置的準(zhǔn)確性。
【專利說明】配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置，其適用于模擬10?35kV配電網(wǎng)發(fā)生故障后產(chǎn)生的行波信號(hào)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)10?35kV配電網(wǎng)廣泛采用小電流接地方式。配電網(wǎng)的故障包括短路故障和單相接地故障。這兩種故障的特征完全不同，但是都必須盡快找到故障點(diǎn)，這就提出了故障定位問題。
[0003]配電網(wǎng)故障定位問題長(zhǎng)期以來沒有得到很好的解決，現(xiàn)場(chǎng)往往還在采用人工巡線的方法，人工巡線不僅耗費(fèi)了大量人力物力，而且延長(zhǎng)了停電時(shí)間，影響供電安全。目前故障定位都停留在區(qū)段定位的程度，例如故障指示器、FTU、DTU等，但是缺乏故障測(cè)距的手段。故障發(fā)生后即使能夠確定故障區(qū)段，也不能確定故障點(diǎn)的位置，仍需要巡線查找。
[0004]行波法是目前故障測(cè)距技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向，具體包括單端行波定位和雙端行波定位等，都是利用行波信號(hào)計(jì)算故障點(diǎn)與檢測(cè)設(shè)備之間的距離，從而確定故障點(diǎn)的位置。但是目前缺乏有效的模擬裝置對(duì)行波法定位裝置進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)有的檢測(cè)方法有兩種，一種是直接在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，另一種是利用數(shù)字仿真。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)供電單位的風(fēng)險(xiǎn)較大，而數(shù)字仿真不能真正反映故障的實(shí)際波形，因此供電單位和生產(chǎn)單位都迫切需要一種實(shí)用的行波信號(hào)模擬裝置對(duì)行波定位裝置進(jìn)行充分的測(cè)試，提高定位裝置的準(zhǔn)確性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置，該裝置能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地模擬產(chǎn)生配電網(wǎng)故障后的行波信號(hào)，用于對(duì)行波定位裝置進(jìn)行充分的測(cè)試，提高定位裝置的準(zhǔn)確性。
[0006]解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置，其特征在于:所述的配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置包括配電線路物理模型、交流電壓源和用于調(diào)節(jié)交流電壓源的電壓幅值和初相位的控制器；所述配電線路物理模型包括η型LC濾波電路，該π型LC濾波電路由一個(gè)電感和兩個(gè)電容組成，所述電感連接在兩個(gè)電容的其中一端之間，所述兩個(gè)電容的另一端均接地，所述電感的兩端作為η型LC濾波電路的兩個(gè)接線端子，所述控制器的輸入端通過交流電壓源接地，控制器的輸出端連接到所述η型LC濾波電路的任意一個(gè)接線端子。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的配電線路物理模型增設(shè)有一個(gè)或者以上所述η型LC濾波電路，各個(gè)π型LC濾波電路相串聯(lián)，所述控制器的輸出端連接到各個(gè)π型LC濾波電路的任意一個(gè)接線端子。
[0009]作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述的控制器包括第一可控硅、第二可控硅、濾波電路和處理器；所述第一可控硅和第二可控硅反向并聯(lián)，其中，第一可控硅陽(yáng)極與第二可控硅陰極的連接點(diǎn)作為所述控制器的輸入端，第一可控硅陰極與第二可控硅陽(yáng)極的連接點(diǎn)連接到所述濾波電路的輸入端，所述濾波電路的輸出端作為所述控制器的輸出端，所述處理器能夠產(chǎn)生兩路用于調(diào)節(jié)所述第一可控硅和第二可控硅的導(dǎo)通角的脈沖信號(hào)，處理器的兩個(gè)脈沖信號(hào)輸出端分別連接到第一可控娃和第二可控娃的門極。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0011]1、仿真準(zhǔn)確性高，能夠仿真出實(shí)際的行波過程，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
[0012]2、靈活性好，能夠模擬不同情況的故障。
[0013]3、組裝方便，可以在任意地點(diǎn)檢測(cè)，不需要安裝在特定的實(shí)驗(yàn)室。
[0014]4、技術(shù)成熟、可靠性高，適用于10?35kV配電網(wǎng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0016]圖1為本實(shí)用新型的配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置的電路原理圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中控制器的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置，包括配電線路物理模型、交流電壓源103和用于調(diào)節(jié)交流電壓源103的電壓幅值和初相位的控制器102。
[0019]本實(shí)用新型的配電線路物理模型包括多個(gè)π型LC濾波電路101-1、101-2?101-η，每一個(gè)的型LC濾波電路均由一個(gè)電感和兩個(gè)電容組成，電感連接在兩個(gè)電容的其中一端之間，兩個(gè)電容的另一端均接地，電感的兩端作為π型LC濾波電路的兩個(gè)接線端子，各個(gè)型LC濾波電路相串聯(lián)，即各個(gè)π型LC濾波電路的接線端子依次連接。由此，通過選定η型LC濾波電路的數(shù)量，本實(shí)用新型的配電線路物理模型即可模擬出不同長(zhǎng)度的配電線路。
[0020]本實(shí)用新型的控制器102包括第一可控硅201、第二可控硅202、濾波電路203和處理器CPU ;第一可控硅201和第二可控硅202反向并聯(lián)，其中，第一可控硅201陽(yáng)極與第二可控硅202陰極的連接點(diǎn)作為控制器102的輸入端，第一可控硅201陰極與第二可控硅202陽(yáng)極的連接點(diǎn)連接到濾波電路203的輸入端，濾波電路203的輸出端作為控制器102的輸出端，處理器CPU能夠產(chǎn)生兩路用于調(diào)節(jié)第一可控硅201和第二可控硅202的導(dǎo)通角的脈沖信號(hào)，處理器CPU的兩個(gè)脈沖信號(hào)輸出端分別連接到第一可控娃201和第二可控娃202的門極Gl、G2。控制器102的輸入端通過交流電壓源103接地，控制器102的輸出端連接到上述各個(gè)η型LC濾波電路的任意一個(gè)接線端子。由此，通過選定控制器102的輸出端在配電線路物理模型上的連接位置，即可模擬出配電線路發(fā)生故障的位置，并且，通過選定控制器102的輸出端輸出電壓的電壓幅值和初相位，即可模擬出配電線路在不同故障情況下的行波信號(hào)。
[0021]使用時(shí)在控制器上設(shè)置的幅值和初相位，控制器按照設(shè)定值控制交流電壓源的輸出，輸出電壓作用在配電線路物理模型上之后沿配電線路產(chǎn)生了行波信號(hào)。行波定位裝置可以在配電線路物理模型的始端和終端對(duì)行波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以及完成定位計(jì)算。通過對(duì)比定位結(jié)果和模擬故障點(diǎn)的位置來校驗(yàn)定位裝置的正確性。
[0022]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中101-1、101_2、…、101_η表示串聯(lián)在一起的桿塔上的多個(gè)型LC濾波電路，103表示交流電壓源，102表示控制器。配電線路物理模型的每個(gè)π型LC濾波電路由I個(gè)串聯(lián)的電感和2個(gè)并聯(lián)的電容組成，模擬100米長(zhǎng)度的配電線路。多個(gè)η型LC濾波電路串聯(lián)起來，就可以模擬不同長(zhǎng)度的線路。例如10個(gè)π型LC濾波電路串聯(lián)在一起就是1000米配電線路的模型，20個(gè)π型LC濾波電路串聯(lián)在一起就是2000米配電線路的模型，等等。交流電壓源可以連接在配電線路物理模型的任意位置，模擬發(fā)生故障的位置，例如在第一個(gè)η型LC濾波電路末端輸入電壓模擬距離線路始端100米處發(fā)生故障，在第三個(gè)π型LC濾波電路末端輸入電壓模擬距離線路始端300米處發(fā)生故障，等等?？刂破髋c交流電壓源串聯(lián)在一起，控制交流電壓源的電壓幅值和初相位。行波定位裝置可以在配電線路物理模型的始端和終端對(duì)行波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以及完成定位計(jì)算。通過對(duì)比定位結(jié)果和模擬故障點(diǎn)的位置來校驗(yàn)定位裝置的正確性。
[0023]控制器的原理如圖2所示，其中201-1和201-2表示可控硅，202_1和202_2表示接收觸發(fā)信號(hào)的門極，203表示濾波電路。交流電壓源在可控硅前端輸入220V的交流電壓。CPU根據(jù)設(shè)置的電壓幅值和初相位輸入控制脈沖，控制脈沖信號(hào)作用在兩個(gè)反向并聯(lián)的可控硅門極上，改變可控硅的導(dǎo)通角，這樣可控硅輸出的交流電壓就發(fā)生了變化。再經(jīng)過濾波處理后就形成了與設(shè)置值一致的正弦交流電壓。
[0024]本實(shí)用新型不局限與上述【具體實(shí)施方式】，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置，其特征在于:所述的配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置包括配電線路物理模型、交流電壓源(103)和用于調(diào)節(jié)交流電壓源(103)的電壓幅值和初相位的控制器(102);所述配電線路物理模型包括π型LC濾波電路，該π型LC濾波電路由一個(gè)電感和兩個(gè)電容組成，所述電感連接在兩個(gè)電容的其中一端之間，所述兩個(gè)電容的另一端均接地，所述電感的兩端作為η型LC濾波電路的兩個(gè)接線端子，所述控制器(102)的輸入端通過交流電壓源(103)接地，控制器(102)的輸出端連接到所述π型LC濾波電路的任意一個(gè)接線端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置，其特征在于:所述的配電線路物理模型增設(shè)有一個(gè)或者以上所述η型LC濾波電路，各個(gè)π型LC濾波電路相串聯(lián)，所述控制器(102)的輸出端連接到各個(gè)π型LC濾波電路的任意一個(gè)接線端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的配電網(wǎng)行波信號(hào)模擬裝置，其特征在于:所述的控制器(102)包括第一可控硅(201)、第二可控硅(202)、濾波電路(203)和處理器(CPU);所述第一可控硅(201)和第二可控硅(202)反向并聯(lián)，其中，第一可控硅(201)陽(yáng)極與第二可控硅(202)陰極的連接點(diǎn)作為所述控制器(102)的輸入端，第一可控硅(201)陰極與第二可控硅(202)陽(yáng)極的連接點(diǎn)連接到所述濾波電路(203)的輸入端，所述濾波電路(203)的輸出端作為所述控制器(102)的輸出端，所述處理器(CPU)能夠產(chǎn)生兩路用于調(diào)節(jié)所述第一可控硅(201)和第二可控硅(202)的導(dǎo)通角的脈沖信號(hào)，處理器(CPU)的兩個(gè)脈沖信號(hào)輸出端分別連接到第一可控硅(201)和第二可控硅(202)的門極(G1、G2)。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK204086511SQ201420442690
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】李傳健, 陳炯聰, 鄭文杰, 曾瑞江, 黃嘉健, 周克林, 陳輝, 張曉平, 宋旭東, 陳小軍 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院