本發(fā)明專利技術公開了一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅適用于對中性點不接地系統(tǒng)及中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后的暫態(tài)特征及穩(wěn)態(tài)特征進行定性分析。該方法將復雜的網(wǎng)絡分支加以歸并簡化，可對主流的故障選線方法進行定性仿真分析。針對影響配網(wǎng)單相接地故障選線的因素包括線路類型、故障位置、接地電阻、初相角，可以仿真接地故障本身電流變化特征、不同注入信號方式電流變化特征、不同投入電阻/電抗電流變化特征以及相關的電氣量特征，得到單相接地在中性點不接地，中性點經消弧線圈接地時，故障特征一般變化規(guī)律，還可以進行配電網(wǎng)單相接地選線和定位方法的驗證。該配電網(wǎng)單相接地仿真模型的適用性強，仿真范圍廣。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)
本專利技術涉及配電自動化領域中配電網(wǎng)單相接地故障定位仿真
，尤其涉及一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)。
技術介紹
我國中壓配電網(wǎng)廣泛采用中性點非有效接地運行方式，主要包括中性點不接地方式和經消弧線圈接地方式。中壓配電網(wǎng)發(fā)生故障的概率非常高，尤其是單相接地故障多發(fā)，統(tǒng)計表明單相接地故障約占配電網(wǎng)故障總數(shù)的80％。接地時非故障相對地電壓升高，特別是間歇性弧光接地故障時，會產生弧光過電壓，嚴重危害系統(tǒng)絕緣和設備安全。同時，過電壓可能導致接地故障轉化為相間短路故障，使線路跳閘，造成用戶停電。國內外不少專家和學者開展了大量相關研究，提出了許多原理和方法，包括拉路法、注入信號法、穩(wěn)態(tài)分量法、暫態(tài)分量法及基于測度的多種方法組合的綜合選線方法等。這些方法系統(tǒng)地揭示了配電系統(tǒng)單相接地故障的運行特征，但多從原理上進行分析，針對復雜的配電網(wǎng)適用性不強。
技術實現(xiàn)思路
有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本專利技術所要解決的技術問題是提供一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，針對影響配網(wǎng)單相接地故障選線的因素較多，可以仿真不同線路類型、故障位置、接地電阻、初相角時接地故障本身電流變化特征、不同注入信號方式電流變化特征、不同投入電阻/電抗電流變化特征以及相關的電氣量特征，得到單相接地在中性點不接地，中性點經消弧線圈接地時，故障發(fā)生前后的故障特征一般變化規(guī)律，還可以進行配電網(wǎng)單相接地選線和定位方法的驗證。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供了一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于：包括一條35KV回進線，35KV回進線通過一臺Y/D接線的主變壓器配出單母線形式的10kV系統(tǒng)，母線帶有4條主饋線，主饋線的出線上各區(qū)段的線路類型包括：電纜+架空線混聯(lián)線路、純電纜線路、純架空線路，接地變中性點上裝有消弧線圈，開關K打開時，系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)；開關K閉合時，系統(tǒng)為經消弧線圈接地系統(tǒng)，過補償度取為10％。上述的一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于：所述主變壓器選用三相雙繞組變壓器，主饋線的出線負荷選用恒功率星形接線負荷。上述的一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于：其仿真方法包括基于穩(wěn)態(tài)故障信息的選線方法、基于暫態(tài)故障信息的選線方法、利用注入信號的故障選線方法，其中基于穩(wěn)態(tài)故障信息的選線方法大致有：零序過電流法、零序電流群體比幅法、零序電流比相法、零序電流群體比相法、殘流增量法、有功分量法；基于暫態(tài)故障信息的選線方法大致有首半波法、利用暫態(tài)無功方向選線、暫態(tài)能量法、基于小波變換的暫態(tài)電流選線法；利用注入信號的故障選線方法有S注入法、變頻信號注入法。上述的一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于,其仿真方法還包括:對影響單相接地故障特征的各因素，可以分析當前配電網(wǎng)的線路特征，包括線路結構、線路長度、線路類型、線路參數(shù)，負荷特點，根據(jù)典型接線方式和接地方式進行理論分析。上述的一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于,其仿真方法還包括:針對影響配網(wǎng)單相接地故障選線的因素包括線路類型、故障位置、接地電阻、初相角，仿真單相接地在中性點不接地，中性點經消弧線圈接地時故障發(fā)生前后的故障特征一般變化規(guī)律。上述的一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于,其仿真方法還包括:仿真接地故障本身電流變化特征、不同注入信號方式電流變化特征、不同投入電阻/電抗電流變化特征以及相關的電氣量特征。本專利技術的有益效果是：本專利技術將復雜的網(wǎng)絡分支加以歸并簡化，可對主流的故障選線方法進行定性仿真分析。針對影響配網(wǎng)單相接地故障選線的因素包括線路類型、故障位置、接地電阻、初相角，可以仿真接地故障本身電流變化特征、不同注入信號方式電流變化特征、不同投入電阻/電抗電流變化特征以及相關的電氣量特征，得到單相接地在中性點不接地，中性點經消弧線圈接地時，故障發(fā)生前后的故障特征一般變化規(guī)律，還可以進行配電網(wǎng)單相接地選線和定位方法的驗證。該配電網(wǎng)單相接地仿真模型的適用性強，配電網(wǎng)單相接地仿真系統(tǒng)仿真范圍廣。以下將結合附圖對本專利技術的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本專利技術的目的、特征和效果。附圖說明圖1是本專利技術的中性點不接地和經消弧線圈接地系統(tǒng)仿真模型結構示意圖。具體實施方式如圖1所示，一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模方法，其特征在于：(1)集中參數(shù)與分布參數(shù)結合仿真建模由于配電網(wǎng)中分支眾多，要把所有分支反映在仿真模型中并不現(xiàn)實，所以需要將復雜的網(wǎng)絡分支加以歸并簡化，得到圖1等效模型。在模型選取上：由于配電線路長度不超過15km，所以選用π模型已足夠精確；變壓器選用三相雙繞組變壓器(35kV主變Y/△接線，10kV配變△/Y接線，10kV接地變Y/△接線)；負荷選用恒功率星形接線負荷，同時為了使仿真簡化選擇了平衡負載。(2)配電網(wǎng)單相接地典型模型結構該系統(tǒng)中，35kV變電站有一回進線，通過一臺Y/D接線的主變壓器配出單母線形式的10kV系統(tǒng)，母線帶有4條主饋線，出線上各區(qū)段的線路類型包括：電纜+架空線混聯(lián)線路、純電纜線路、純架空線路。消弧線圈裝在接地變中性點上，開關K打開時，系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)；開關K閉合時，系統(tǒng)為經消弧線圈接地系統(tǒng)，過補償度取為10％。(3)配電網(wǎng)單相接地仿真系統(tǒng)仿真范圍廣該仿真建模可對主流的故障選線方法進行定性仿真分析：包括國內外主流的國內主流配電網(wǎng)的故障選線定位方法如穩(wěn)態(tài)法和暫態(tài)法；對影響單相接地故障特征的各因素，可以分析當前配電網(wǎng)的線路特征，包括線路結構、線路長度、線路類型、線路參數(shù)，負荷特點，根據(jù)典型接線方式和接地方式進行理論分析；針對影響配網(wǎng)單相接地故障選線的因素包括線路類型、故障位置、接地電阻、初相角，仿真單相接地在中性點不接地，中性點經消弧線圈接地時，故障發(fā)生前后的故障特征一般變化規(guī)律；可以仿真接地故障本身電流變化特征、不同注入信號方式電流變化特征、不同投入電阻/電抗電流變化特征以及相關的電氣量特征；可以進行配電網(wǎng)單相接地選線和定位方法的驗證。包括故障信號的方法和利用注入信號的方法兩大類。利用故障信號的方法分為利用零序信號的方法和利用非零序信號的方法，其中利用零序方法包括利用穩(wěn)態(tài)信號和利用暫態(tài)信號。基于穩(wěn)態(tài)故障信息的選線方法大致有：零序過電流法、零序電流群體比幅法、零序電流比相法、零序電流群體比相法、殘流增量法、有功分量法等；基于暫態(tài)故障信息的選線方法大致有首半波法、利用暫態(tài)無功方向選線、暫態(tài)能量法、基于小波變換的暫態(tài)電流選線法等；利用注入信號的故障選線方法有S注入法、變頻信號注入法等。(4)配電網(wǎng)單相接地仿真建模方法的適用性強該仿真建模方法充分考慮一般實驗室的軟硬件條件，可適用電力系統(tǒng)專用仿真如PSCAD和RTDS，也可適用于Matlab等通用仿真軟件；考慮到現(xiàn)場實驗需要，使用該仿真建模方法得到的模型可在較低配置RTDS系統(tǒng)(1個Rack)上使用，可配合配電主站系統(tǒng)完成饋線自動化功能。由于配電網(wǎng)中分支眾多，要把所有分支反映在仿真模型中并不現(xiàn)實，所以需要將復雜的網(wǎng)絡分支加以歸并簡化，得到表2-1等效模型，設備電氣參數(shù)信息表如表2-2所示。在模型選取上：由于配電線路長度不超過15km，所以選用π模型已足夠精確；變壓器選用三相雙繞組變壓器(35kV主變Y/△接線，10kV配變△/Y接線，10kV接地變Y/△接線)；負荷本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于：包括一條35KV回進線，35KV回進線通過一臺Y/D接線的主變壓器配出單母線形式的10kV系統(tǒng)，母線帶有4條主饋線，主饋線的出線上各區(qū)段的線路類型包括：電纜+架空線混聯(lián)線路、純電纜線路、純架空線路，接地變中性點上裝有消弧線圈，開關K打開時，系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)；開關K閉合時，系統(tǒng)為經消弧線圈接地系統(tǒng)，過補償度取為10％。
【技術特征摘要】
1.一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于：包括一條35KV回進線，35KV回進線通過一臺Y/D接線的主變壓器配出單母線形式的10kV系統(tǒng)，母線帶有4條主饋線，主饋線的出線上各區(qū)段的線路類型包括：電纜+架空線混聯(lián)線路、純電纜線路、純架空線路，接地變中性點上裝有消弧線圈，開關K打開時，系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)；開關K閉合時，系統(tǒng)為經消弧線圈接地系統(tǒng)，過補償度取為10％。2.如權利要求1所述的一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于：所述主變壓器選用三相雙繞組變壓器，主饋線的出線負荷選用恒功率星形接線負荷。3.如權利要求1所述的一種配電網(wǎng)單相接地仿真建模系統(tǒng)，其特征在于：其仿真方法包括基于穩(wěn)態(tài)故障信息的選線方法、基于暫態(tài)故障信息的選線方法、利用注入信號的故障選線方法，其中基于穩(wěn)態(tài)故障信息的選線方法大致有：零序過電流法、零序電流群體比幅法、零序電流比相法、零序電流群體比相法、殘流增量法、有功分量法；基于暫態(tài)故障信息...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：魯文，杜紅衛(wèi)，田小東，涂孟夫，丁恰，趙浚婧，蘇標龍，張蓓蓓，張玉林，
申請(專利權)人：國電南瑞科技股份有限公司，國網(wǎng)湖南省電力公司，南京南瑞集團公司，國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。