[发明专利]一种适用于半波长输电线路保护装置的试验方法及系统

说明书

本发明提供一种适用于半波长输电线路保护装置的试验方法及系统，包括：基于半波长输电线路的试验验证项目，将被试保护装置的电气量发送到预先建立的RTDS模拟仿真模型；基于试验验证项目的测试方法，执行试验，并判断试验是否满足试验验证项目的测试要求；预先建立的RTDS模拟仿真模型包括：送端被试保护装置模型、受端被试保护装置模型、半波长输电线路模型及设在半波长输电线路模型上的避雷器和快速接地开关。本发明利用RTDS模拟仿真模型，测试试验验证项目的方法，根据预先设定的项目测试要求判断RTDS模拟仿真模型是否合格，从而对实际半波长线路保护装置的送端装置、受端被试装置、避雷器和快速接地开关进行速动性和选择性的考核。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种适用于半波长输电线路保护装置的试验方法及系统。

背景技术

半波长交流输电(Half Wavelength AC Transmission/HWACT)是指输电的电气距离接近一个工频半波，即3000公里(50周)的超远距离的三相交流输电。在全球能源互联网概念的框架体系下，半波输电作为一种交流远距离输电技术越来越受到关注。由于半波长输电线路长度远大于常规输电线路，其电磁波的波动特征表现明显，线路正常运行和故障情况下的电气特征与常规中短距离输电线路不同，常规线路保护已无法适应半波长线路的特点和运行要求。

针对适用于半波长线路的保护装置，需要开展带装置的实时动态模拟试验，以验证其功能和性能。利用实时数字仿真仪(英文简称RTDS)开展常规保护装置的入网测试，目前已成为一种典型模式。但是，对于半波长线路这种新型输电模式，对于线路保护的试验验证方法，要结合其一次系统结构及参数特点，开展针对性建模和实施方案的构架。

半波长输电线路与常规线路在参数、一次系统结构、正常运行及故障电气特征上存在很大的差异，甚至使得常规的基于双端信息的电流差动保护及基于单端电气量信息的距离保护完全无法适应半波长线路对于保护速动性和选择性的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种适用于半波长输电线路保护装置的试验方法及系统。

一种用于保护半波长输电线路的试验方法，其包括：基于半波长输电线路的试验验证项目，将被试保护装置的电气量发送到预先建立的RTDS模拟仿真模型；基于试验验证项目的测试方法，执行试验，并判断试验是否满足所述试验验证项目的测试要求；预先建立的RTDS模拟仿真模型包括：送端被试保护装置模型、受端被试保护装置模型、半波长输电线路模型及设在半波长输电线路模型上的避雷器和快速接地开关。

RTDS模拟仿真模型的建立，包括：

在RTDS电力系统元件库中分别选取Generator元件包中的同步发电机模型、Source元件包中的三相交流电源、Transformer元件包中的双绕组变压器模型作为所述送端被试保护装置模型；

在RTDS电力系统元件库中选取无穷大电源模型作为受端被试保护装置模型；基于线路的导线布置方式和导线参数，建立半波长输电线路模型；在半波长输电线路模型的线路首端和末端处的每隔固定距离处设置避雷器，在线路中部设置至少两组避雷器；在线路两端及沿线每隔预设距离设置1组快速接地开关。

基于半波长输电线路的试验验证项目，将被试保护装置的电气量发送到预先建立的RTDS模拟仿真模型，包括：利用RTDS模拟仿真模型的模拟量输出板GTAO，将送端被试保护装置模型中的同步发电机模型、双绕组变压器模型和三相交流电源，及避雷器和快速接地开关生成的模拟信号转化为低电压信号；将低电压信号通过电流电压放大器，放大为与二次采集装置CT\PT输出量相等的值，并分别输入送端被试保护装置和受端被试保护装置；将RTDS模拟仿真模型的数字量输出板GTDO输出的保护位置信号分别输入送端被试保护装置和受端被试保护装置；将送端被试保护装置和受端被试保护装置输出的动作保护信号输入RTDS模拟仿真模型的数字量输入板GTDI。