1.本发明涉及配电网继电保护技术领域,尤其涉及一种配电网继电保护适应性仿真测试方法、仿真模型和装置。
背景技术:2.目前,配电网大多配置具有过电流保护或距离保护等功能的保护装置,保护装置在故障发生后能够及时响应以消除故障及其对上级线路的影响。而在新型电力系统建设背景下,越来越多的光伏被接入配电网。由于部分光伏具备低电压穿越特性,因此其在配电网发生故障期间会提供无功电流以支撑电压。大规模的光伏被接入配电网,导致传统配电网的故障特征被改变,与配电网保护有关的配合逻辑和整定计算不再适用,从而导致保护装置在配电网发生故障时存在不正确动作的可能。因此,有必要开展对接入光伏的配电网的继电保护适应性的测试,以能够实现准确地监控接入光伏的配电网的继电保护适应性是否存在异常,进而有利于接入光伏的配电网的正常运行。但是,现有技术中尚不具有对接入光伏的配电网的继电保护适应性进行测试的方法。
技术实现要素:3.本发明的一个目的在于提供一种配电网继电保护适应性仿真测试方法,以解决如何开展对接入光伏的配电网的继电保护适应性的测试,以能够实现准确地监控接入光伏的配电网的继电保护适应性是否存在异常,进而有利于接入光伏的配电网的正常运行的问题。本发明的另一个目的在于提供一种配电网继电保护适应性仿真模型。本发明的再一个目的在于提供一种配电网继电保护适应性仿真测试装置。本发明的还一个目的在于提供一种计算机设备。本发明的还一个目的在于提供一种可读介质。
4.为了达到以上目的,本发明的一方面公开了一种配电网继电保护适应性仿真测试方法,所述方法包括:
5.形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和对应于所述系统仿真模型设置的故障仿真模型;
6.其中,所述系统仿真模型包括:
7.系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;
8.其中,所述故障仿真模型包括:
9.设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;
10.所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产生多种主线路模拟故障;
11.所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路
故障位置产生多种平行线路模拟故障;
12.运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试;
13.监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。
14.可选的,所述系统侧模型,包括:
15.系统侧等值电源模型和与所述系统侧等值电源模型电连接的系统侧等值阻抗模型,其中,所述系统侧等值阻抗模型与所述配电母线模型电连接。
16.可选的,所述接地侧模型包括:
17.接地侧等值阻抗模型和与所述接地侧等值阻抗模型电连接的接地变压器模型。
18.可选的,所述三相主发电线路模型包括:
19.三相主线路体模型、设置于所述三相主线路体模型的多个主线路保护装置模型和等效负荷模型。
20.可选的,所述主线路保护装置模型至少分别设置于邻接的光伏模型与三相主发电线路模型的光伏连接点之间、以及和所述配电母线模型最近的所述光伏连接点与所述配电母线模型之间。
21.可选的,进一步包括:
22.形成与所述主发电线路模型电连接的多个电力用户模型。
23.可选的,所述三相平行发电线路模型包括:
24.三相平行线路体模型和设置于所述三相平行线路体模型的平行线路保护装置模型。
25.可选的,所述光伏模型包括:
26.与所述主发电线路模型电连接的光伏配电变压器模型、与所述光伏配电变压器模型电连接的光伏母线模型以及与所述光伏母线模型电连接的多个子光伏模型。
27.可选的,所述主线路故障发生模型包括:
28.分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和c相线路的第一ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和b相线路的第一ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的b相线路和c相线路的第一bc相故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的a相线路电连接的第一a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的b相线路电连接的第一b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相主发电线路模型的c相线路电连接的第一c相接地故障过渡电阻模型。
29.可选的,进一步包括:
30.分别于所述光伏连接点与对应的所述主线路保护装置模型之间设置多个主线路故障发生点;
31.对应的,所述主线路故障发生模型分别电连接所述主线路故障发生点。
32.可选的,所述平行线路故障发生模型包括:
33.分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和c相线路的第二ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和b相线路的第二ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的b相线路和c相线路的第二bc相故
障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的a相线路电连接的第二a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的b相线路电连接的第二b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相平行发电线路模型的c相线路电连接的第二c相接地故障过渡电阻模型。
34.可选的,进一步包括:
35.至少于相对所述平行线路保护装置模型远离所述配电母线模型的位置设置平行线路故障发生点;
36.对应的,所述平行线路故障发生模型电连接所述平行线路故障发生点。
37.可选的,所述电力用户模型分别通过对应的用户配电变压器模型与所述主发电线路模型连接。
38.可选的,所述监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常,包括:
39.监控所述多个主线路保护装置模型和平行线路保护装置模型中至少一个的电压和电流中的至少一个,以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。
40.为了达到以上目的,本发明的另一方面公开了一种配电网继电保护适应性仿真模型,所述模型包括:
41.系统仿真模型和设置于所述系统仿真模型的故障仿真模型;
42.其中,所述系统仿真模型包括:
43.系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;
44.其中,所述故障仿真模型包括:
45.设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;
46.所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产生多种主线路模拟故障;
47.所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路故障位置产生多种平行线路模拟故障。
48.为了达到以上目的,本发明的再一方面公开了一种配电网继电保护适应性仿真测试装置,所述装置包括:
49.仿真模型形成模块,用于形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和设置于所述系统仿真模型的故障仿真模型;
50.其中,所述系统仿真模型包括:
51.系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;
52.其中,所述故障仿真模型包括:
53.设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;
54.所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产
生多种主线路模拟故障;
55.所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路故障位置产生多种平行线路模拟故障;
56.故障发生模块,用于运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试;
57.测试监控模块,用于监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。
58.本发明还公开了一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。
59.本发明还公开了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上所述方法。
60.本发明提供的配电网继电保护适应性仿真测试方法、仿真模型和装置,通过形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和对应于所述系统仿真模型设置的故障仿真模型,其中,所述系统仿真模型包括:系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型,其中,所述故障仿真模型包括:设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型,能够使系统仿真模型是基于实际的接入光伏的配电网形成的从而使其相关特性精准地符合接入光伏的配电网,并能够使故障发生模型是基于不同电网故障的具体原理而形成且基于光伏的接入对配电网特性的影响而设置的,从而提高故障发生模型产生故障的拟真性,并使后续步骤进行测试时能够根据实际需求选取需要运行的故障发生模型以提高测试的多样性和灵活性,进而能够为准确地监控接入光伏的配电网的继电保护适应性是否存在异常提供良好的基础;通过运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试,能够在充分考虑平行线路对当前主线路特性的影响的基础上,灵活准确地模拟配电网不同位置的故障以提高测试的准确性;通过监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常,能够以测试过程中系统仿真模型的实际运行状态为监控目标,而由于触发故障后系统仿真模型的实际运行状态能够准确地反映配电网继电保护的适应性,所以该步骤能够提高上述监控的精准性。综上所述,本发明提供的配电网继电保护适应性仿真测试方法、仿真模型和装置,能够实现对接入光伏的配电网的继电保护适应性进行测试,从而能够准确地监控接入光伏的配电网的继电保护适应性是否存在异常,进而有利于接入光伏的配电网的正常运行。
附图说明
61.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
62.图1示出了本发明实施例的一种配电网继电保护适应性仿真测试方法的流程示意图;
63.图2示出了本发明实施例的一种示例性的系统仿真模型的示意图;
64.图3示出了本发明实施例的一种示例性的主线路故障发生模型的示意图;
65.图4示出了本发明实施例的一种示例性的平行线路故障发生模型的示意图;
66.图5示出了本发明实施例的一种可选的确定配电网继电保护适应性是否存在异常的步骤示意图;
67.图6示出了本发明实施例的一种配电网继电保护适应性仿真测试装置的模块示意图;
68.图7示出适于用来实现本发明实施例的计算机设备的结构示意图。
69.附图标记:1、系统侧等值电源模型,2、系统侧等值阻抗模型,3、配电母线模型,4、接地侧等值阻抗模型,5、接地变压器模型,6、主线路保护装置模型,7、等效负荷模型,8、光伏连接点,9、平行线路保护装置模型,10、光伏配电变压器模型,11、光伏母线模型,12、子光伏模型,f1、主线路故障发生点,f2、主线路故障发生点,f3、主线路故障发生点,f4、主线路故障发生点,f5、平行线路故障发生点,a1、第一a相输出端,b1、第一b相输出端,c1、第一c相输出端,a2、第二a相输出端,b2、第二b相输出端,c2、第二c相输出端。
具体实施方式
70.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
71.关于本文中所使用的“第一”、“第二”、
……
等,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
72.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
73.关于本文中所使用的“及/或”,包括所述事物的任一或全部组合。
74.需要说明的是,本发明技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
75.需要说明的是,对于本发明实施例中涉及的电连接的具体实现方式,可由本领域技术人员根据实际情况确定,本发明实施例的说明仅为举例,对此并不构成限制。
76.本发明实施例公开了一种配电网继电保护适应性仿真测试方法,如图1所示,该方法具体包括如下步骤:
77.s101:形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和对应于所述系统仿真模型设置的故障仿真模型。
78.其中,所述系统仿真模型包括:
79.系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型3、与所述配电母线模型3电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型3电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;
80.其中,所述故障仿真模型包括:
81.设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;
82.所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产生多种主线路模拟故障;
83.所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路故障位置产生多种平行线路模拟故障;
84.s102:运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试。
85.s103:监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。
86.示例性的,所述系统仿真模型是对实际的接入了光伏的配电网进行仿真建模形成的,仿真建模的过程可以通过但不限于rtds(实时数字仿真系统)、pscad或matlab等仿真建模软件实现。需要说明的是,对于系统仿真模型的具体仿真建模实现方式,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
87.示例性的,所述故障仿真模型,可以基于实际的故障产生需求,通过但不限于rtds(实时数字仿真系统)、pscad或matlab等仿真建模软件进行仿真建模形成。需要说明的是,对于故障仿真模型的具体仿真建模实现方式,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
88.示例性的,所述主线路模拟故障的种类,可以为但不限于短路故障或接地故障等。
89.示例性的,所述平行线路模拟故障的种类,可以为但不限于短路故障或接地故障等。
90.本发明提供的配电网继电保护适应性仿真测试方法、仿真模型和装置,通过形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和对应于所述系统仿真模型设置的故障仿真模型,其中,所述系统仿真模型包括:系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型3、与所述配电母线模型3电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型3电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型,其中,所述故障仿真模型包括:设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型,能够使系统仿真模型是基于实际的接入光伏的配电网形成的从而使其相关特性精准地符合接入光伏的配电网,并能够使故障发生模型是基于不同电网故障的具体原理而形成且基于光伏的接入对配电网特性的影响而设置的,从而提高故障发生模型产生故障的拟真性,并使后续步骤进行测试时能够根据实际需求选取需要运行的故障发生模型以提高测试的多样性和灵活性,进而能够为准确地监控接入光伏的配电网的继电保护适应性是否存在异常提供良好的基础;通过运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试,能够在充分考虑平行线路对当前主线路特性的影响的基础上,灵活准确地模拟配电网不同位置的故障以提高测试的准确性;通过监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常,能够以测试过程中系统仿真模型的实际运行状态为监控目
标,而由于触发故障后系统仿真模型的实际运行状态能够准确地反映配电网继电保护的适应性,所以该步骤能够提高上述监控的精准性。综上所述,本发明提供的配电网继电保护适应性仿真测试方法、仿真模型和装置,能够实现对接入光伏的配电网的继电保护适应性进行测试,从而能够准确地监控接入光伏的配电网的继电保护适应性是否存在异常,进而有利于接入光伏的配电网的正常运行。
91.在一个可选的实施方式中,如图2所示,所述系统侧模型,包括:
92.系统侧等值电源模型1和与所述系统侧等值电源模型1电连接的系统侧等值阻抗模型2,其中,所述系统侧等值阻抗模型2与所述配电母线模型3电连接。
93.示例性的,所述系统侧等值电源模型1可以用于但不限于在配电网正常运行时提供电能,在配电网故障期间提供短路电流。所述系统侧等值电源模型1可以为但不限于等值后的理想交流电压源。
94.示例性的,所述系统侧等值电源模型1的电压幅值可以设置为但不限于基准电压的1.05倍。其中,所述基准电压是指配电网的额定运行电压,可以为但不限于10kv或35kv等。所述配电网可以为但不限于中压配电网、低压配电网或高压配电网等。需要说明的是,对于所述系统侧等值电源模型1的电压幅值、基准电压以及配电网类型等,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
95.示例性的,所述等值阻抗模型的阻抗zs可以通过但不限于按照三相短路容量进行计算的方式确定,例如,可以通过但不限于如下式子确定:
[0096][0097]
其中,u表示所述系统侧等值电源模型1的电压幅值,s表示预确定的三相短路容量。需要说明的是,对于所述等值阻抗模型的阻抗zs的具体确定方式,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0098]
示例性的,所述系统侧等值电源模型1与系统侧等值阻抗模型2有线连接。
[0099]
示例性的,所述系统侧等值阻抗模型2与所述配电母线模型3有线连接。
[0100]
通过使系统侧模型包括系统侧等值电源模型1和与所述系统侧等值电源模型1电连接的系统侧等值阻抗模型2,能够使系统侧模型更精准地模拟实际配电网的系统侧的特性,从而间接提高整体配电网模型的拟真性,进而间接提高后续步骤中监控接入光伏的配电网的继电保护适应性的准确性。
[0101]
在一个可选的实施方式中,如图2所示,所述接地侧模型包括:
[0102]
接地侧等值阻抗模型4和与所述接地侧等值阻抗模型4电连接的接地变压器模型5。
[0103]
示例性的,所述接地变压器模型5可以为但不限于z型变压器模型,所述接地变压器模型5的间隔可以为但不限于10kv母线的一个间隔。需要说明的是,对于所述接地变压器模型5,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0104]
示例性的,所述接地侧等值阻抗模型4可以为但不限于消弧线圈模型或接地电阻模型等,以使所述系统仿真模型能够根据实际情况和需求被设置为不接地系统、经消弧线圈接地系统或小电阻接地系统等。
[0105]
示例性的,所述接地侧等值阻抗模型4通过有线连接的方式接地。
[0106]
示例性的,所述接地变压器模型5与所述接地侧等值阻抗模型4有线连接。
[0107]
示例性的,所述接地变压器模型5与所述配电母线模型3有线连接。
[0108]
优选的,所述接地变压器模型5有线连接一接地开关模型,所述接地开关模型与所述配电母线模型3有线连接。
[0109]
示例性的,所述配电母线模型3可以为但不限于10kv母线模型,需要说明的是,对于所述配电母线模型3,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0110]
通过使接地侧模型包括接地侧等值阻抗模型4和与所述接地侧等值阻抗模型4电连接的接地变压器模型5,能够使接地侧模型更精准地模拟实际配电网的接地侧的特性,从而间接提高整体配电网模型的拟真性,进而间接提高后续步骤中监控接入光伏的配电网的继电保护适应性的准确性。
[0111]
在一个可选的实施方式中,如图2所示,所述三相主发电线路模型包括:
[0112]
三相主线路体模型、设置于所述三相主线路体模型的多个主线路保护装置模型6和等效负荷模型7。
[0113]
示例性的,所述三相主线路体模型可以为但不限于10kv线路模型,所述三相主线路体模型的长度可以为但不限于小于或等于30km。需要说明的是,对于所述三相主线路体模型,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0114]
优选的,所述三相主线路体模型根据实际需求设置有一或多个三相主线路体开关模型,所述三相主线路体开关模型的种类和位置可由本领域技术人员根据实际情况确定,本发明实施例并不构成限制。
[0115]
示例性的,如图2所示,所述三相主线路体模型的种类可以为但不限于π型线路体模型。其中,所述π型线路体是指线路体和大地之间根据实际需求接有多个接地电容组,每个所述接地电容组可以包括但不限于2个或2个以上的接地电容,由于配电线路发生接地故障时,接地电容对故障特征有较大影响,因此在对系统仿真模型建模时考虑线路体与大地之间的接地电容组,能够使所建的系统仿真模型的有关特性更符合实际配电网系统的有关特性,因此,在本发明实施例中,可以使三相主线路体模型的种类为π型线路体模型。
[0116]
示例性的,所述主线路保护装置模型6可以为但不限于过电流保护装置模型、过电压保护装置模型或阻抗保护装置模型等,需要说明的是,对于所述主线路保护装置模型6,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0117]
示例性的,所述等效负荷模型7,可以包括但不限于多个串联或并联的可调电阻或可调电感,且通过调节所述可调电阻的阻值或所述可调电感的电感值,能够实现灵活调节相关的有功功率和无功功率,也可以根据有关负荷曲线进行输出。在建模时,可以将电气距离小于预设电气距离值的多个相邻负荷等值建模为一个等效负荷模型7,或将相邻三相主线路体开关模型之间的多个负荷等值建模为一个等效负荷模型7,也可将三相主线路体模型中的所有负荷等值建模为等效负荷模型7。所述等效负荷模型7在所述三相主线路体模型中的设置位置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,例如,可以为但不限于根据实际电力用户的位置进行确定。需要说明的是,对于所述等效负荷模型7的具体设置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0118]
示例性的,所述主线路保护装置模型6通过但不限于串联或并联的方式设置于所
述三相主线路体模型。
[0119]
示例性的,所述等效负荷模型7通过但不限于串联或并联的方式设置于所述三相主线路体模型。
[0120]
通过使所述三相主发电线路模型包括三相主线路体模型、设置于所述三相主线路体模型的多个主线路保护装置模型6和等效负荷模型7,能够使三相主发电线路模型更准确地模拟实际配电网的电路的保护特性、电气特性以及负荷特性等,以使三相主发电线路模型更精准地模拟实际配电网的主发电线路的特性,从而提高整体配电网模型的拟真性,进而提高后续步骤中监控接入光伏的配电网的继电保护适应性的准确性。
[0121]
在一个可选的实施方式中,如图2所示,所述主线路保护装置模型6至少分别设置于邻接的光伏模型与三相主发电线路模型的光伏连接点8之间、以及和所述配电母线模型3最近的所述光伏连接点8与所述配电母线模型3之间。
[0122]
示例性的,所述主线路保护装置模型6的设置数量和具体设置位置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,本发明实施例对此并不做出限制。
[0123]
通过使所述主线路保护装置模型6至少分别设置于邻接的光伏模型与三相主发电线路模型的光伏连接点8之间、以及和所述配电母线模型3最近的所述光伏连接点8与所述配电母线模型3之间,能够加强所述主线路保护装置模型6与所述光伏模型的相关性,从而提高所述主线路保护装置模型6对所述光伏模型以及三相主发电线路模型的保护作用,进而使所述主线路保护装置模型6的设置更符合实际的接入光伏的主线路中的保护装置的设置,提高了整体配电网模型的拟真性,进而提高后续步骤中监控接入光伏的配电网的继电保护适应性的准确性。
[0124]
在一个可选的实施方式中,进一步包括:
[0125]
形成与所述主发电线路模型电连接的多个电力用户模型。
[0126]
示例性的,所述形成与所述主发电线路模型电连接的多个电力用户模型,可以为但不限于基于实际的电力用户的用电电压、用电电流、阻抗、用电功率以及有关用电器件的种类及连接关系等进行建模仿真得到所述电力用户模型,建模仿真可以通过但不限于rtds(实时数字仿真系统)、pscad或matlab等仿真建模软件实现。需要说明的是,对于形成与所述主发电线路模型电连接的多个电力用户模型的具体实现方式,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0127]
示例性的,所述电力用户模型的数量和设置位置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,本发明实施例对此并不做出限制。
[0128]
示例性的,所述电力用户模型与所述主发电线路模型有线连接。
[0129]
通过上述步骤,能够在建立系统仿真模型时进一步考虑电力用户对配电网特性的影响,从而进一步间接提高了整体配电网模型的拟真性,进而进一步间接提高后续步骤中监控接入光伏的配电网的继电保护适应性的准确性。
[0130]
在一个可选的实施方式中,如图2所示,所述三相平行发电线路模型包括:
[0131]
三相平行线路体模型和设置于所述三相平行线路体模型的平行线路保护装置模型9。
[0132]
示例性的,所述三相平行线路体模型可以为但不限于10kv线路模型,所述三相平行线路体模型的长度可以为但不限于小于或等于30km。需要说明的是,对于所述三相平行
线路体模型,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0133]
优选的,所述三相平行线路体模型根据实际需求设置有一或多个三相平行线路体开关模型,所述三相平行线路体开关模型的种类和位置可由本领域技术人员根据实际情况确定,本发明实施例并不构成限制。
[0134]
示例性的,所述三相平行线路体模型的种类可以为但不限于π型线路体模型。
[0135]
示例性的,所述平行线路保护装置模型9可以为但不限于过电流保护装置模型、过电压保护装置模型或阻抗保护装置模型等,需要说明的是,对于所述平行线路保护装置模型9,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0136]
优选的,还可以于三相平行线路体模型设置平行负荷模型,所述平行负荷模型可以包括但不限于多个串联或并联的可调电阻或可调电感,且通过调节所述可调电阻的阻值或所述可调电感的电感值,能够实现灵活调节相关的有功功率和无功功率,也可以根据有关负荷曲线进行输出。在建模时,可以将电气距离小于预设电气距离值的多个相邻负荷等值建模为一个平行负荷模型,或将相邻三相平行线路体开关模型之间的多个负荷等值建模为一个平行负荷模型,也可将三相平行线路体模型中的所有负荷等值建模为平行负荷模型。所述平行负荷模型在所述三相主线路体模型中的设置位置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,例如,可以为但不限于根据实际电力用户的位置进行确定。需要说明的是,对于所述平行负荷模型的具体设置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0137]
示例性的,所述平行线路保护装置模型9通过但不限于串联或并联的方式设置于所述三相平行线路体模型。
[0138]
设置三相平行发电线路模型,是为了后续的测试步骤中能够充分考虑平行发电线路对主发电线路的电气特性影响,以提高测试的准确性。
[0139]
通过使所述三相平行发电线路模型包括三相平行线路体模型和设置于所述三相平行线路体模型的平行线路保护装置模型9,能够使三相平行发电线路模型更准确地模拟实际配电网的电路的保护特性、电气特性以及负荷特性等,以使三相平行发电线路模型更精准地模拟实际配电网的平行发电线路的特性,从而提高整体配电网模型的拟真性,进而提高后续步骤中监控接入光伏的配电网的继电保护适应性的准确性。
[0140]
在一个可选的实施方式中,如图2所示,所述光伏模型包括:
[0141]
与所述主发电线路模型电连接的光伏配电变压器模型10、与所述光伏配电变压器模型10电连接的光伏母线模型11以及与所述光伏母线模型11电连接的多个子光伏模型12。
[0142]
示例性的,所述光伏配电变压器模型10可以为但不限于双绕组变压器模型,其接线形式可以为但不限于d/yn11。需要说明的是,对于所述光伏配电变压器模型10,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0143]
示例性的,所述光伏母线模型11,可以为但不限于0.4kv母线模型。需要说明的是,对于所述光伏母线模型11,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0144]
示例性的,所述子光伏模型12,可以包括但不限于光伏阵列单元模型、并网逆变器模型、光伏控制模块及光伏保护模块等。需要说明的是,对于所述子光伏模型12的具体构成
组件和组件之间的具体连接关系,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0145]
示例性的,所述光伏模型在配电网正常运行时,能够向配电网提供电能,在配电网发生故障后,能够向配电网提供无功及有功故障电流。所述光伏模型是基于实际电网情况、光照情况、控制策略、光伏输出电压、光伏输出电流以及光伏输出功率等仿真建模形成的,且所述光伏模型的输出外特性可以随实际电网情况、光照情况、控制策略、光伏输出电压、光伏输出电流以及光伏输出功率等因素的变化而变化,在对光伏模型进行仿真建模时需对比光伏模型的输出外特性和对应的实际光伏的输出特性,并根据对比情况对光伏模型进行调整,以提高光伏模型的拟真性。
[0146]
示例性的,所述子光伏模型12可以为但不限于分布式光伏模型。
[0147]
示例性的,光伏配电变压器模型10与所述主发电线路模型有线连接。
[0148]
示例性的,光伏母线模型11与所述光伏配电变压器模型10有线连接。
[0149]
示例性的,子光伏模型12与所述光伏母线模型11有线连接。
[0150]
通过使所述光伏模型包括与所述主发电线路模型电连接的光伏配电变压器模型10、与所述光伏配电变压器模型10电连接的光伏母线模型11以及与所述光伏母线模型11电连接的多个子光伏模型12,能够使光伏模型更准确地模拟对应的实际光伏的光伏特性,从而提高整体配电网模型的拟真性,进而提高后续步骤中监控接入光伏的配电网的继电保护适应性的准确性。
[0151]
在一个可选的实施方式中,如图3所示,所述主线路故障发生模型包括:
[0152]
分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和c相线路的第一ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和b相线路的第一ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的b相线路和c相线路的第一bc相故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的a相线路电连接的第一a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的b相线路电连接的第一b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相主发电线路模型的c相线路电连接的第一c相接地故障过渡电阻模型。
[0153]
示例性的,所述主线路故障发生模型中涉及的电连接方式为有线连接。
[0154]
示例性的,所述第一ac相故障过渡电阻模型、第一ab相故障过渡电阻模型、第一bc相故障过渡电阻模型、第一a相接地故障过渡电阻模型、第一b相接地故障过渡电阻模型和第一c相接地故障过渡电阻模型可以为但不限于可调电阻模型。
[0155]
示例性的,若需生成短路故障,可以将连接对应“相”线路的故障过渡电阻模型设置为预设的阻值,并将其他的电阻模型设置为无穷大阻值。例如,若需在预设的主线路故障发生点生成a相线路和c相线路之间的短路故障,则可以将所述第一ac相故障过渡电阻模型设置为预设的阻值,并将除第一ac相故障过渡电阻模型外的其他电阻模型设置为无穷大阻值。其中,所述预设的阻值可由本领域技术人员根据实际情况确定,例如可以为但不限于10ω或20ω等。需要说明的是,对于生成的短路故障的种类以及对应的电阻设置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。优选的,还可以通过设置对应电阻阻值变化的时间来设置对应短路故障的发生时间。
[0156]
示例性的,若需生成接地故障,可以将连接对应“相”线路的接地故障过渡电阻模型设置为预设的阻值,并将其他的电阻模型设置为无穷大阻值。例如,若需在预设的主线路
故障发生点生成b相线路的接地故障,则可以将所述第一b相接地故障过渡电阻模型设置为预设的阻值,并将除第一b相接地故障过渡电阻模型外的其他电阻模型设置为无穷大阻值。其中,所述预设的阻值可由本领域技术人员根据实际情况确定,例如可以为但不限于10ω或20ω等。需要说明的是,对于生成的接地故障的种类以及对应的电阻设置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。优选的,还可以通过设置对应电阻阻值变化的时间来设置对应接地故障的发生时间。其中,所述接地故障,可以为但不限于接地短路故障。
[0157]
示例性的,所述主线路故障发生模型通过预设的第一a相输出端a1与三相主发电线路模型的a相连接,通过预设的第一b相输出端b1与三相主发电线路模型的b相连接,并通过预设的第一c相输出端c1与三相主发电线路模型的c相连接。
[0158]
通过使主线路故障发生模型包括分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和c相线路的第一ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和b相线路的第一ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的b相线路和c相线路的第一bc相故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的a相线路电连接的第一a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的b相线路电连接的第一b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相主发电线路模型的c相线路电连接的第一c相接地故障过渡电阻模型,能够实现根据实际需要模拟生成不同种类、不同相位之间的故障,且能够使所生成的故障的特性与实际的故障的特性相符,从而提高生成故障的灵活性和拟真性,更有利于对接入光伏的配电网的继电保护适应性进行测试。
[0159]
在一个可选的实施方式中,进一步包括:
[0160]
分别于所述光伏连接点8与对应的所述主线路保护装置模型6之间设置多个主线路故障发生点;
[0161]
对应的,所述主线路故障发生模型分别电连接所述主线路故障发生点。
[0162]
示例性的,所述主线路故障发生模型分别有线连接所述主线路故障发生点。
[0163]
例如,如图2所示,在一个示例性的系统仿真模型中,所述主线路故障发生点包括但不限于f1、f2、f3和f4。
[0164]
需要说明的是,对于所述主线路故障发生点的具体设置位置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0165]
通过上述步骤,能够实现使模拟故障发生于光伏模型之间的位置、主线路模型中相对于所有光伏模型的上游位置及下游位置,从而能够通过主线路故障发生模型模拟更多典型的故障情况并使所模拟的故障情况是常见的且具有代表性的,进而能够提高整体故障模拟的拟真性和灵活性,更好地满足配电网继电保护适应性测试的需求。
[0166]
在一个可选的实施方式中,如图4所示,所述平行线路故障发生模型包括:
[0167]
分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和c相线路的第二ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和b相线路的第二ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的b相线路和c相线路的第二bc相故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的a相线路电连接的第二a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的b相线路电连接的第二b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相平行发电线路模型的c相线路电连接的第二c相接地故障过渡电阻模型。
[0168]
示例性的,所述平行线路故障发生模型中涉及的电连接方式为有线连接。
[0169]
示例性的,所述第二ac相故障过渡电阻模型、第二ab相故障过渡电阻模型、第二bc相故障过渡电阻模型、第二a相接地故障过渡电阻模型、第二b相接地故障过渡电阻模型和第二c相接地故障过渡电阻模型可以为但不限于可调电阻模型。
[0170]
示例性的,若需生成短路故障,可以将连接对应“相”线路的故障过渡电阻模型设置为预设的阻值,并将其他的电阻模型设置为无穷大阻值。例如,若需在预设的平行线路故障发生点生成b相线路和c相线路之间的短路故障,则可以将所述第二bc相故障过渡电阻模型设置为预设的阻值,并将除第二bc相故障过渡电阻模型外的其他电阻模型设置为无穷大阻值。其中,所述预设的阻值可由本领域技术人员根据实际情况确定,例如可以为但不限于10ω或20ω等。需要说明的是,对于生成的短路故障的种类以及对应的电阻设置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。优选的,还可以通过设置对应电阻阻值变化的时间来设置对应短路故障的发生时间。
[0171]
示例性的,若需生成接地故障,可以将连接对应“相”线路的接地故障过渡电阻模型设置为预设的阻值,并将其他的电阻模型设置为无穷大阻值。例如,若需在预设的平行线路故障发生点生成c相线路的接地故障,则可以将所述第二c相接地故障过渡电阻模型设置为预设的阻值,并将除第二c相接地故障过渡电阻模型外的其他电阻模型设置为无穷大阻值。其中,所述预设的阻值可由本领域技术人员根据实际情况确定,例如可以为但不限于10ω或20ω等。需要说明的是,对于生成的接地故障的种类以及对应的电阻设置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。优选的,还可以通过设置对应电阻阻值变化的时间来设置对应接地故障的发生时间。其中,所述接地故障,可以为但不限于接地短路故障。
[0172]
示例性的,所述平行线路故障发生模型通过预设的第二a相输出端a2与三相平行发电线路模型的a相连接,通过预设的第二b相输出端b2与三相平行发电线路模型的b相连接,并通过预设的第二c相输出端c2与三相平行发电线路模型的c相连接。
[0173]
通过使平行线路故障发生模型包括分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和c相线路的第二ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和b相线路的第二ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的b相线路和c相线路的第二bc相故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的a相线路电连接的第二a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的b相线路电连接的第二b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相平行发电线路模型的c相线路电连接的第二c相接地故障过渡电阻模型,能够实现根据实际需要模拟生成不同种类、不同相位之间的故障,且能够使所生成的故障的特性与实际的故障的特性相符,从而提高生成故障的灵活性和拟真性,更有利于对接入光伏的配电网的继电保护适应性进行测试。
[0174]
在一个可选的实施方式中,进一步包括:
[0175]
至少于相对所述平行线路保护装置模型9远离所述配电母线模型3的位置设置平行线路故障发生点;
[0176]
对应的,所述平行线路故障发生模型电连接所述平行线路故障发生点。
[0177]
示例性的,所述平行线路故障发生模型分别有线连接所述平行线路故障发生点。
[0178]
例如,如图2所示,在一个示例性的系统仿真模型中,所述平行线路故障发生点包
括但不限于f5。
[0179]
需要说明的是,对于所述平行线路故障发生点的具体设置位置,可由本领域技术人员根据实际情况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0180]
优选的,在测试配电网的继电保护适应性时,可以在一次测试中启用多个主线路故障发生点以及平行线路故障发生点中的其中一个故障发生点所对应的故障发生模型,并在后续的多次测试中分别启动不同故障发生点对应的故障发生模型,实现一次测试至启用一个故障点的故障发生模型,以测试配电网在不同故障点发生故障时的继电保护适应性,从而提高测试的全面性。
[0181]
通过上述步骤,还能够实现使模拟故障发生于平行线路的下游位置,从而能够通过平行线路故障发生模型模拟典型的平行线路故障,以使后续步骤中的继电保护适应性测试能够充分考虑平行线路的故障对主线路的影响,进而能够进一步提高整体故障模拟的拟真性和灵活性,更好地满足配电网继电保护适应性测试的需求。
[0182]
在一个可选的实施方式中,所述电力用户模型分别通过对应的用户配电变压器模型与所述主发电线路模型连接。
[0183]
示例性的,所述电力用户模型、用户配电变压器模型和所述主发电线路模型之间有线连接。
[0184]
示例性的,对于所述用户配电变压器模型,可由本领域技术人员根据实际情况确定,本发明实施例对此并不做出限制。
[0185]
通过使所述电力用户模型分别通过对应的用户配电变压器模型与所述主发电线路模型连接,能够使电力用户模型与所述主发电线路模型的连接方式更与实际情况相符,从而间接提高整体配电网模型的拟真性,进而提高后续步骤中监控接入光伏的配电网的继电保护适应性的准确性。
[0186]
在一个可选的实施方式中,如图5所示,所述监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常,包括如下步骤:
[0187]
s501:监控所述多个主线路保护装置模型6和平行线路保护装置模型9中至少一个的电压和电流中的至少一个,以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。
[0188]
示例性的,可以判断所述电压是否大于预设的线路安全电压阈值,若是,则确定所述配电网继电保护适应性存在异常,并向工作人员进行告警,以使工作人员对配电网进行修复。其中,所述线路安全电压阈值,可由本领域技术人员根据实际情况确定。
[0189]
示例性的,还可以判断所述电流是否大于预设的线路安全电流阈值,若是,则确定所述配电网继电保护适应性存在异常,并向工作人员进行告警,以使工作人员对配电网进行修复。其中,所述线路安全电流阈值,可由本领域技术人员根据实际情况确定。
[0190]
示例性的,还可以将所述电压除以所述电流得到线路整体阻抗,并判断所述线路整体阻抗是否小于预设的线路安全阻抗阈值,若是,则确定所述配电网继电保护适应性存在异常,并向工作人员进行告警,以使工作人员对配电网进行修复。其中,所述线路安全阻抗阈值,可由本领域技术人员根据实际情况确定。
[0191]
示例性的,所述监控,可以通过但不限于监控建模仿真软件中显示的有关参数实现。
[0192]
需要说明的是,对于步骤s501的具体实现方式,可由本领域技术人员根据实际情
况确定,上述说明仅为举例,对此并不构成限制。
[0193]
通过步骤s501,能够细化监控的指标,从而进一步提高监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常的准确性。
[0194]
基于相同原理,本发明实施例公开了一种配电网继电保护适应性仿真模型,包括:
[0195]
系统仿真模型和设置于所述系统仿真模型的故障仿真模型;
[0196]
其中,所述系统仿真模型包括:
[0197]
系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;
[0198]
其中,所述故障仿真模型包括:
[0199]
设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;
[0200]
所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产生多种主线路模拟故障;
[0201]
所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路故障位置产生多种平行线路模拟故障。
[0202]
基于相同原理,本发明实施例公开了一种配电网继电保护适应性仿真测试装置600,如图6所示,该配电网继电保护适应性仿真测试装置600包括:
[0203]
仿真模型形成模块601,用于形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和设置于所述系统仿真模型的故障仿真模型;
[0204]
其中,所述系统仿真模型包括:
[0205]
系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;
[0206]
其中,所述故障仿真模型包括:
[0207]
设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;
[0208]
所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产生多种主线路模拟故障;
[0209]
所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路故障位置产生多种平行线路模拟故障;
[0210]
故障发生模块602,用于运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试;
[0211]
测试监控模块603,用于监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。
[0212]
在一个可选的实施方式中,所述系统侧模型,包括:
[0213]
系统侧等值电源模型和与所述系统侧等值电源模型电连接的系统侧等值阻抗模型,其中,所述系统侧等值阻抗模型与所述配电母线模型电连接。
[0214]
在一个可选的实施方式中,所述接地侧模型包括:
[0215]
接地侧等值阻抗模型和与所述接地侧等值阻抗模型电连接的接地变压器模型。
[0216]
在一个可选的实施方式中,所述三相主发电线路模型包括:
[0217]
三相主线路体模型、设置于所述三相主线路体模型的多个主线路保护装置模型和等效负荷模型。
[0218]
在一个可选的实施方式中,所述主线路保护装置模型至少分别设置于邻接的光伏模型与三相主发电线路模型的光伏连接点之间、以及和所述配电母线模型最近的所述光伏连接点与所述配电母线模型之间。
[0219]
在一个可选的实施方式中,进一步包括电力用户模型生成模块,用于:
[0220]
形成与所述主发电线路模型电连接的多个电力用户模型。
[0221]
在一个可选的实施方式中,所述三相平行发电线路模型包括:
[0222]
三相平行线路体模型和设置于所述三相平行线路体模型的平行线路保护装置模型。
[0223]
在一个可选的实施方式中,所述光伏模型包括:
[0224]
与所述主发电线路模型电连接的光伏配电变压器模型、与所述光伏配电变压器模型电连接的光伏母线模型以及与所述光伏母线模型电连接的多个子光伏模型。
[0225]
在一个可选的实施方式中,所述主线路故障发生模型包括:
[0226]
分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和c相线路的第一ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和b相线路的第一ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的b相线路和c相线路的第一bc相故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的a相线路电连接的第一a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的b相线路电连接的第一b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相主发电线路模型的c相线路电连接的第一c相接地故障过渡电阻模型。
[0227]
在一个可选的实施方式中,进一步包括主线路故障点设置模块,用于:
[0228]
分别于所述光伏连接点与对应的所述主线路保护装置模型之间设置多个主线路故障发生点;
[0229]
对应的,所述主线路故障发生模型分别电连接所述主线路故障发生点。
[0230]
在一个可选的实施方式中,所述平行线路故障发生模型包括:
[0231]
分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和c相线路的第二ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和b相线路的第二ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的b相线路和c相线路的第二bc相故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的a相线路电连接的第二a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的b相线路电连接的第二b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相平行发电线路模型的c相线路电连接的第二c相接地故障过渡电阻模型。
[0232]
在一个可选的实施方式中,进一步包括平行线路故障点设置模块,用于:
[0233]
至少于相对所述平行线路保护装置模型远离所述配电母线模型的位置设置平行线路故障发生点;
[0234]
对应的,所述平行线路故障发生模型电连接所述平行线路故障发生点。
[0235]
在一个可选的实施方式中,所述电力用户模型分别通过对应的用户配电变压器模型与所述主发电线路模型连接。
[0236]
在一个可选的实施方式中,所述测试监控模块603,用于:
[0237]
监控所述多个主线路保护装置模型和平行线路保护装置模型中至少一个的电压和电流中的至少一个,以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。
[0238]
由于该配电网继电保护适应性仿真测试装置600解决问题的原理与以上方法类似,因此本配电网继电保护适应性仿真测试装置600的实施可以参见以上的方法的实施,在此不再赘述。
[0239]
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备,具体的,计算机设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
[0240]
在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。
[0241]
下面参考图7,其示出了适于用来实现本技术实施例的计算机设备700的结构示意图。
[0242]
如图7所示,计算机设备700包括中央处理单元(cpu)701,其可以根据存储在只读存储器(rom)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(ram))703中的程序而执行各种适当的工作和处理。在ram703中,还存储有系统700操作所需的各种程序和数据。cpu701、rom702、以及ram703通过总线704彼此相连。输入/输出(i/o)接口705也连接至总线704。
[0243]
以下部件连接至i/o接口705:包括键盘、鼠标等的输入部分706;包括诸如阴极射线管(crt)、液晶反馈器(lcd)等以及扬声器等的输出部分707;包括硬盘等的存储部分708;以及包括诸如lan卡,调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至i/o接口705。可拆卸介质711,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器710上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分708。
[0244]
特别地,根据本发明的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本发明的实施例包括一种计算机程序产品,其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序,所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质711被安装。
[0245]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
[0246]
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本技术时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0247]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0248]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0249]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0250]
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0251]
本领域技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0252]
本技术可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本技术,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0253]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0254]
以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
技术特征:1.一种配电网继电保护适应性仿真测试方法,其特征在于,包括:形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和对应于所述系统仿真模型设置的故障仿真模型;其中,所述系统仿真模型包括:系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;其中,所述故障仿真模型包括:设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产生多种主线路模拟故障;所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路故障位置产生多种平行线路模拟故障;运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试;监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述系统侧模型,包括:系统侧等值电源模型和与所述系统侧等值电源模型电连接的系统侧等值阻抗模型,其中,所述系统侧等值阻抗模型与所述配电母线模型电连接。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接地侧模型包括:接地侧等值阻抗模型和与所述接地侧等值阻抗模型电连接的接地变压器模型。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述三相主发电线路模型包括:三相主线路体模型、设置于所述三相主线路体模型的多个主线路保护装置模型和等效负荷模型。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述主线路保护装置模型至少分别设置于邻接的光伏模型与三相主发电线路模型的光伏连接点之间、以及和所述配电母线模型最近的所述光伏连接点与所述配电母线模型之间。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括:形成与所述主发电线路模型电连接的多个电力用户模型。7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述三相平行发电线路模型包括:三相平行线路体模型和设置于所述三相平行线路体模型的平行线路保护装置模型。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光伏模型包括:与所述主发电线路模型电连接的光伏配电变压器模型、与所述光伏配电变压器模型电连接的光伏母线模型以及与所述光伏母线模型电连接的多个子光伏模型。9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述主线路故障发生模型包括:分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和c相线路的第一ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的a相线路和b相线路的第一ab相故障过渡电阻
模型、分别电连接所述三相主发电线路模型的b相线路和c相线路的第一bc相故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的a相线路电连接的第一a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相主发电线路模型的b相线路电连接的第一b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相主发电线路模型的c相线路电连接的第一c相接地故障过渡电阻模型。10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,进一步包括:分别于所述光伏连接点与对应的所述主线路保护装置模型之间设置多个主线路故障发生点;对应的,所述主线路故障发生模型分别电连接所述主线路故障发生点。11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述平行线路故障发生模型包括:分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和c相线路的第二ac相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的a相线路和b相线路的第二ab相故障过渡电阻模型、分别电连接所述三相平行发电线路模型的b相线路和c相线路的第二bc相故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的a相线路电连接的第二a相接地故障过渡电阻模型、与所述三相平行发电线路模型的b相线路电连接的第二b相接地故障过渡电阻模型以及与所述三相平行发电线路模型的c相线路电连接的第二c相接地故障过渡电阻模型。12.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,进一步包括:至少于相对所述平行线路保护装置模型远离所述配电母线模型的位置设置平行线路故障发生点;对应的,所述平行线路故障发生模型电连接所述平行线路故障发生点。13.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述电力用户模型分别通过对应的用户配电变压器模型与所述主发电线路模型连接。14.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常,包括:监控所述多个主线路保护装置模型和平行线路保护装置模型中至少一个的电压和电流中的至少一个,以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。15.一种配电网继电保护适应性仿真模型,其特征在于,包括:系统仿真模型和设置于所述系统仿真模型的故障仿真模型;其中,所述系统仿真模型包括:系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;其中,所述故障仿真模型包括:设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产生多种主线路模拟故障;所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路故障位置产生多种平行线路模拟故障。16.一种配电网继电保护适应性仿真测试装置,其特征在于,包括:
仿真模型形成模块,用于形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和设置于所述系统仿真模型的故障仿真模型;其中,所述系统仿真模型包括:系统侧模型、接地侧模型、分别与所述系统侧模型和接地侧模型电连接的配电母线模型、与所述配电母线模型电连接的三相主发电线路模型、与所述配电母线模型电连接的三相平行发电线路模型以及与所述主发电线路模型电连接的多个光伏模型;其中,所述故障仿真模型包括:设置于所述三相主发电线路模型且与所述多个光伏模型分别对应的多个主线路故障发生模型和设置于所述三相平行发电线路模型的平行线路故障发生模型;所述主线路故障发生模型用于在所述三相主发电线路的预设主线路故障位置产生多种主线路模拟故障;所述平行线路故障发生模型用于在所述三相平行发电线路模型的预设平行线路故障位置产生多种平行线路模拟故障;故障发生模块,用于运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试;测试监控模块,用于监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。17.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-14中任一项所述方法。18.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-14中任一项所述方法。
技术总结本发明提供了一种配电网继电保护适应性仿真测试方法、仿真模型和装置,涉及配电网继电保护技术领域,所述方法包括:形成配电网继电保护适应性仿真模型,包括系统仿真模型和对应于所述系统仿真模型设置的故障仿真模型;运行多个主线路故障发生模型和平行线路故障发生模型中的至少一个对所述系统仿真模型进行测试;监控所述系统仿真模型在所述测试过程中的运行状态以确定所述配电网继电保护适应性是否存在异常。本发明能够实现对接入光伏的配电网的继电保护适应性进行测试,从而能够准确地监控接入光伏的配电网的继电保护适应性是否存在异常,进而有利于接入光伏的配电网的正常运行。常运行。常运行。
技术研发人员:梁伟宸 王亚娟 赵志宇 刘博 李烜 王长瑞 熊健 陈宁
受保护的技术使用者:国家电网有限公司
技术研发日:2022.06.16
技术公布日:2022/11/1