電子式輸電線路模型的研制.pdf

1、為了保證電力系統(tǒng)可靠、安全、經(jīng)濟地運行,在規(guī)劃、分析和研究電力系統(tǒng)時必須確切完整地考察實際電力系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性,因此需要有一個強有力的工具來分析實際電力系統(tǒng)的運行情況。然而電力系統(tǒng)的特點決定了難以現(xiàn)場采用試驗的方法來實現(xiàn),必須采取仿真的手段。在電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程中,仿真技術(shù)一直發(fā)揮著重要作用,它為電力系統(tǒng)規(guī)劃提供了強大的技術(shù)支持,為電力系統(tǒng)運行方式提供了可靠依據(jù)。
　　 當前電力系統(tǒng)的仿真可分為物理模擬和數(shù)字仿真。隨著電

2、力系統(tǒng)的發(fā)展,系統(tǒng)規(guī)模和復雜程度不斷增加,采取物理模擬的方法對實際系統(tǒng)進行仿真受到限制。而PC機上廣泛使用的數(shù)字仿真軟件如ATP、PSCAD、EMTP等都屬于對實時性沒有要求的離線仿真,難以與各類繼電保護產(chǎn)品相連。此外實時數(shù)字仿真如RTDS等又存在價格昂貴,投資和維護費用較高,后期升級擴展難度較大等問題。
　　 本文通過總結(jié)、分析和借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究工作,根據(jù)目前存在的問題,結(jié)合現(xiàn)代分析方法和技術(shù)手段,提出一種新的體積小、投資省

3、、操作方便的電子微型動模系統(tǒng),并以電子式輸電線路模擬系統(tǒng)為例驗證該方法的正確性和可行性,具體研究工作如下:
　　 (1)在分析、比較離線仿真和實時仿真優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,提出電子式微型動模的總體思路,即利用電子智能元件來構(gòu)成物理模擬系統(tǒng),并通過模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)完成物理量與數(shù)字量的接口轉(zhuǎn)換,從而利用物理方法和數(shù)值方法聯(lián)合模擬實現(xiàn)元件外部特性。以輸電線路的電子模擬為重點,闡述了輸電線路電子模擬技術(shù)基本原理。
　　 (2)對單相

4、輸電線路模型和三相輸電線路模型進行分析,介紹了單相無損線路、小損耗線路及具有頻變特性的輸電線路的等值計算模型和電子模擬方案,并對三相輸電線路建模進行了簡要分析。
　　 (3)輸電線路電子模擬實驗平臺的研制。提出實驗平臺分為模擬量采集模塊、主控制模塊、電壓電流轉(zhuǎn)換模塊等三部分,在此基礎(chǔ)上,分別講述了各個主要模塊的內(nèi)部構(gòu)成及工作原理,并對實驗平臺中應用到的若干關(guān)鍵技術(shù)進行分析。
　　 (4)最后對實驗平臺部分模塊和整體功能進

5、行測試分析,并通過與OrCad/Pspice10.5中的電路仿真對比,證明了電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的功能滿足理論分析的要求。對于整體輸電線路電子模擬實驗平臺進行了一階電路零狀態(tài)響應試驗和單相貝瑞隆線路模擬來測試,并在ATP中進行了仿真分析,通過波形對比結(jié)果基本一致,初步驗證了輸電線路電子模擬設計方案的可行性。
　　 電子式微型動模系統(tǒng)可以直接面向保護設備,進行新型繼電保護產(chǎn)品的實時閉環(huán)測試,這是其他仿真手段無法比擬的。電子式微型動模系