基于RTDS的分布式馈线自动化测试系统

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随着国民经济的发展和用户对电能质量要求的提高,配电网作为直接同用户相连的一级供电网络,对其供电质量和供电可靠性有了进一步要求。配电网自动化系统作为解决此问题的新兴手段,近年来得到了快速的发展。传统的馈线自动化技术作为配电网自动化的核心技术手段,也经过不同阶段的快速发展。而随着我国配电网的发展,网络结构日趋复杂,传统的馈线自动化技术已不能满足配电网发展的需求,分布式馈线自动化控制模式受到越来越多的重视。传统配电网馈线自动化测试办法建模复杂,投资较大,兼容性较差。为了对新型馈线自动化的运行模式进一步研究,需要借助实时性仿真系统(RTDS)的强大功能对馈线自动化进行实时性仿真,以验证其故障检测、隔离和恢复等环节的正确性和准确性。本文首先介绍传统的馈线自动化控制模式的运行方式和故障解决方案,并通过不同控制模式的对比对其特点进行总结,重点说明了新型的分布式馈线自动化控制模式的运行方式,通过不同控制模式的对比得到分布式馈线自动化的优势,提出了一种分布式馈线自动化解决方案。为了对新型分布式馈线自动化方案进行进一步研究,本文对实际线路进行了一次设备和控制系统的RTDS建模,对配电网负荷模型、线路模型、配电变压器模型就行配置。并设计了配电网模型的故障发生模块、断路器控制模块和光伏电池控制模块。不同于传统仿真系统的离线仿真,为了对分布式馈线自动化运行模式进行验证,设计了基于RTDS的实时物理数字混合仿真系统。该系统包括RTDS仿真系统、电压电流放大器、外部智能终端设备,能够反应实际配电网的运行信息。这种仿真平台的优势在于:相对于动模物理实验,占地面积小,运行方便有效,可按照需要改变仿真模型的结构;相对于与数字仿真实验,RTDS模型可在线监控配电网实时运行状况,并根据不同需要进行故障检测。通过综合仿真与分析,对传统配电网发生的不同的故障类型进行仿真实验。对所提出的分布式馈线自动化方案进行实际验证,并统计了分布式馈线自通话故障隔离和供电恢复的一般时间,通过该时间和传统馈线自动化故障处理时间的对比,进一步验证了分布式馈线自动化的优势。最后,为了对分布式电源的接入对分布式馈线自动化的影响进行分析,将光伏电源接入测试系统,并绘制其接入后配电网故障后的故障录播图,通过分析提出了两种不同的解决方案。
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