配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種用低壓設(shè)備模擬高壓輸配電設(shè)備的 配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002] 配電自動(dòng)化技術(shù)正在電力系統(tǒng)推廣普及。一套完整的配網(wǎng)自動(dòng)化裝置包括自動(dòng)化 主站（以下稱監(jiān)控中心）、線路分段開關(guān)、終端（或分界）開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)、自動(dòng)化終端（以 下簡(jiǎn)稱控制器）、配電通信、信息交互，以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些設(shè)備分散安裝在配網(wǎng)饋線各個(gè)區(qū) 段，監(jiān)控中心通常遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)在調(diào)度室，相互按規(guī)定的程序準(zhǔn)確地配合才能完成整個(gè)自動(dòng)化 過程，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)障礙都可導(dǎo)致整體失敗甚至事故擴(kuò)大。配網(wǎng)自動(dòng)化裝置的綜合測(cè)試、驗(yàn) 收是投入運(yùn)行前不可缺少環(huán)節(jié)。
[0003] 配網(wǎng)自動(dòng)化裝置中的各設(shè)備安裝點(diǎn)分散，一般可延伸到十?dāng)?shù)公里，允許就位安裝 的時(shí)間較短，只能停電半天或數(shù)個(gè)小時(shí)，分點(diǎn)分批安裝完后，立即帶電運(yùn)行。更不允許在帶 電的高壓線路上作短路試驗(yàn)來驗(yàn)證配網(wǎng)自動(dòng)化裝置的技術(shù)性能，如各區(qū)段相間短路，單相 接地短路、切除、隔離，轉(zhuǎn)供電過程。運(yùn)行期間難免會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)等異?，F(xiàn)象，停電查找 又往往不允許，處理缺陷十分困難，有時(shí)會(huì)付出高昂的代價(jià)。
[0004] 企標(biāo)Q/GDW567-2010所規(guī)定的配網(wǎng)自動(dòng)化裝置的驗(yàn)收方法，要求在仿真模擬平臺(tái) 上進(jìn)行配電自動(dòng)化高級(jí)功能的仿真驗(yàn)證及黑盒測(cè)試，這種方法只能檢驗(yàn)配網(wǎng)自動(dòng)化裝置的 局部性能，不能替代現(xiàn)場(chǎng)整體聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，無法驗(yàn)證配網(wǎng)自動(dòng)化裝置的整體技術(shù)指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能 測(cè)試平臺(tái)，為配電自動(dòng)化裝置的整體調(diào)試、驗(yàn)收提供測(cè)試平臺(tái)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0007] 配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、控制器及監(jiān)控中心，所述實(shí)驗(yàn) 平臺(tái)與控制器連接，控制器再通過光纖與監(jiān)控中心連接；所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括模擬IOkV配電 線路，模擬高壓變電站供電變壓器及模擬中性點(diǎn)設(shè)備，模擬開關(guān)設(shè)備，模擬電壓互感器及模 擬電流互感器，模擬配電變壓器，模擬接地控制單元。
[0008] 上述配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)中，所述模擬IOkV配電線路包括IOkV三 相回路，IOkV三相回路被開關(guān)設(shè)備分為多個(gè)區(qū)段線路，通過電感或電阻代替線路阻抗；并 依據(jù)各區(qū)段線路中電容電流大小，在各區(qū)段線路上配置低壓電容器。
[0009] 上述配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)中，所述模擬高壓變電站供電變壓器包括 0. 4kV/0. lkV、γ/d-ll小型電源變壓器、電流濾波器；模擬中性點(diǎn)設(shè)備則包括電感線圈，用 于模擬中性點(diǎn)電阻的滑線電阻，以及中性點(diǎn)開關(guān)、刀閘、中性點(diǎn)電壓互感器、中性點(diǎn)電流互 感器；在電源變壓器出口通過中性點(diǎn)開關(guān)連接電流濾波器，電流濾波器通過刀閘與電感線 圈和滑線電阻連接，電感線圈的兩端連接中性點(diǎn)電壓互感器，電感線圈和滑線電阻的尾端 都連接有中性點(diǎn)電流互感器。
[0010] 上述配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)中，所述模擬開關(guān)設(shè)備包括分段開關(guān)、終 端開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)，分段開關(guān)、終端開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)用于連接各區(qū)段線路，所述分段開關(guān)、終 端開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)為220V交流接觸器。
[0011] 上述配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)中，所述模擬電壓互感器為100V/100V電 壓互感器，在每個(gè)線路開關(guān)設(shè)備的兩側(cè)分別配有第一電壓互感器和第二電壓互感器，第一 電壓互感器接在線路的A、B相，第二電壓互感器接在線路的B、C相，供保護(hù)和測(cè)量使用；所 述模擬電流互感器為零序電流互感器，所述分段開關(guān)、終端開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)的安裝點(diǎn)都配有 零序電流互感器，零序電流互感器的二次側(cè)供控制器接入。
[0012] 上述配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)中，所述模擬配電變壓器為D/yO小容量 三相變壓器，在區(qū)段線路上配置若干臺(tái)D/yO小容量三相變壓器，以驗(yàn)證IOkV區(qū)段線路保護(hù) 對(duì)涌流的識(shí)別能力。
[0013] 上述配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)中，所述模擬接地控制單元包括接地時(shí)刻 控制器和與其串聯(lián)的滑線電阻，所述接地時(shí)刻控制器控制零序電壓的通斷時(shí)刻，所述滑線 電阻控制輸出電壓的幅值。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、控制器、監(jiān)控中心組成 一套完整的配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)根據(jù)測(cè)試請(qǐng)求生成配電網(wǎng)的模擬 量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并且通過通訊鏈路將模擬量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心，從而形成一個(gè)完整的 測(cè)試環(huán)境，解決了現(xiàn)有技術(shù)中配電自動(dòng)化裝置的測(cè)試環(huán)境不完整從而無法獲取完整數(shù)據(jù)的 問題，通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)配電自動(dòng)化裝置進(jìn)行完整測(cè)試的效果，提高配電自動(dòng)化 裝置的可靠性和安全性。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由低壓元件組成，用操作安全、功能完備的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模 擬高壓運(yùn)行設(shè)備上的各種故障，解決了配電自動(dòng)化設(shè)備點(diǎn)多分散，地形復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)無法進(jìn)行 聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)、驗(yàn)收的局面。本發(fā)明還解決了現(xiàn)有技術(shù)的仿真模擬平臺(tái)只能檢驗(yàn)裝置的局部性 能，無法驗(yàn)證裝置的整體技術(shù)指標(biāo)的缺陷，從線路短路故障開始，經(jīng)跳閘切除、故障隔離直 至負(fù)荷轉(zhuǎn)供結(jié)束，檢驗(yàn)裝置完整的動(dòng)作程序，為配電自動(dòng)化裝置的整體調(diào)試、驗(yàn)收提供測(cè)試 平臺(tái)。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016] 圖2為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中IOkV配電線路結(jié)構(gòu)圖；
[0017] 圖3為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中模擬供電變壓器及中性點(diǎn)設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖4為交流接觸器與控制器的連接回路圖；
[0019] 圖5為單相接地測(cè)試控制單元的電路連接圖。
[0020] 圖中標(biāo)記：1-實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，2-控制器，3-監(jiān)控中心，11-模擬IOkV配電線路，12-模 擬高壓變電站供電變壓器，13-模擬中性點(diǎn)設(shè)備，14-模擬開關(guān)設(shè)備，15-模擬電壓互感器， 16-模擬電流互感器，17-模擬配電變壓器，18-模擬接地控制單元，31-電源變壓器，32-電 流濾波器。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0022] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 如附圖1所示，本實(shí)施例的配電自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1、 控制器2及監(jiān)控中心3,所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1與控制器2連接，控制器2再通過光纖與監(jiān)控中心3 連接；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1包括模擬IOkV配電線路11，模擬高壓變電站供電變壓器12及模擬中性點(diǎn) 設(shè)備13,模擬開關(guān)設(shè)備14,模擬電壓互感器15及模擬電流互感器16,模擬配電變壓器17， 模擬接地控制單元18。本實(shí)施例將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1、控制器2、監(jiān)控中心3組成一套完整的配電 自動(dòng)化裝置技術(shù)性能測(cè)試平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1根據(jù)測(cè)試請(qǐng)求生成配電網(wǎng)的模擬量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)， 并且通過通訊鏈路將模擬量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心3,從而形成一個(gè)完整的測(cè)試環(huán)境，解 決了現(xiàn)有技術(shù)中配電自動(dòng)化裝置的測(cè)試環(huán)境不完整從而無法獲取完整數(shù)據(jù)的問題，通過實(shí) 驗(yàn)平臺(tái)1的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)配電自動(dòng)化裝置進(jìn)行完整測(cè)試的效果，提高配電自動(dòng)化裝置的可靠 性和安全性。
[0025] 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1采用低壓設(shè)備取代高壓設(shè)備，試驗(yàn)參數(shù)與高壓運(yùn)行參數(shù)一致，用操作 安全、功能完備的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬高壓運(yùn)行設(shè)備上的各種故障，解決了配電自動(dòng)化設(shè)備點(diǎn)多 分散，地形復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)無法進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)、驗(yàn)收的局面。其中，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1可驗(yàn)證配電線路接 地定位功能及模擬系統(tǒng)電壓/電流運(yùn)行概況，模擬高壓變電站供電變壓器及中性點(diǎn)設(shè)備的 不同接地方式，模擬220V交流接觸器代替分段開關(guān)、終端開關(guān)以適應(yīng)彈簧機(jī)構(gòu)和永磁機(jī)構(gòu) 的遙控、遙信需求，模擬線路開關(guān)設(shè)備處配電壓互感器和電流互感器以供測(cè)量和保護(hù)用，模 擬各區(qū)段線路上配三相變壓器以驗(yàn)證保護(hù)對(duì)涌流的識(shí)別能力，模擬單相接地測(cè)試控制。
[0026] 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1可驗(yàn)證配電線路證接地定位功能，如附圖2所示，模擬IOkV配電線路 11包括IOkV三相回路，IOkV三相回路被開關(guān)設(shè)備分為多個(gè)區(qū)段線路，通過電阻R代替線路 阻抗，IOkV線路保護(hù)一般不考慮阻抗角，可用電阻將各區(qū)段的短路電流限定到計(jì)算值，電阻 R值按最小方式配置，校驗(yàn)定值的靈敏系數(shù)，依據(jù)各區(qū)段線路中電容電流大小，在各區(qū)段線 路上配置低壓電容器C，形成單相接地時(shí)電容電流，驗(yàn)證接地定位功能。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1還可模 擬系統(tǒng)電壓/電流運(yùn)行概況，具體地，用0,1kV模擬10kV，電壓模擬比K = 100，用 OAkV \kA IA模擬IkA電流，電流模擬比A =~^ = 1〇〇〇,這樣就可以將數(shù)百兆伏安的短路容量降低 IA 100X 1000倍，試驗(yàn)容量一般不超過3kVA，由此觀測(cè)配電線路電壓/電流運(yùn)行概況。
[0027] 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1可模擬高壓變電站供電變壓器及中性點(diǎn)設(shè)備的不同接地方式，如附圖 3所示，模擬高壓變電站供電變壓器12包括0. 4kV/0. lkV、Y/d-ll小型電源變壓器31、用于 模擬接地變壓器的電流濾波器32,該電流濾波器32為額定電壓100V且按三相Z型接法連 接的零序電流濾波器；模擬中性點(diǎn)設(shè)備13則包括用于模擬消弧線圈的電感線圈L，該電感 線圈L感抗值略小于線路的容抗值且呈線性，過補(bǔ)量符合消弧線圈運(yùn)行規(guī)定，電感量按需 要參數(shù)自行繞制，用于模擬中性點(diǎn)電阻的滑線電阻R，該滑線電阻R的阻值可根據(jù)需要進(jìn)行 調(diào)整，以及中性點(diǎn)開關(guān)SW tl、刀閘K、中性點(diǎn)電壓互感器TVtl、中性點(diǎn)電流互感器TAtl;在小型電 源變壓器31出口經(jīng)中性點(diǎn)開關(guān)51(|連接電流濾波器32,電流濾波器32通過第一刀閘h與 電感線圈L連接，電流濾波器32同時(shí)通過第二刀閘Kk與滑線電阻R連接，電感線圈L的兩 端連接中性點(diǎn)電壓互感器TV tl，電感線圈L和滑線電阻R的尾端都連接電流互感器TAtl, IOKV 模擬母線上連有電壓互感器TVm，中性點(diǎn)電壓互感器TVtl和電流互感器TA ^分別供測(cè)量零序 電壓和補(bǔ)償電流使用，