专利名称：电力系统安全设备的检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力系统，具体地，涉及一种电力系统安全设备的检测系统。
背景技术：
目前，我国电网正处在发展过程中，电网性能比较薄弱，尤其是大区电网之间由于采用弱联网，使得一些电网结构不合理；并且由于电网的枢纽点及负荷中心存在电压支撑不足的问题，造成了电压不稳的问题。尤其是近年来西电东送工程、三华联网工程的迅猛发展，使得电力系统的第二、第三道防线的重要性日渐突出。区域安全稳定控制系统、失步解列装置、频率电压紧急控制装置作为电网第二、第三道防线的重要组成部分大量安装于电网的重要节点，这三个设备的性能直接决定了第二、第三道防线的性能。目前对于区域安全稳定控制系统、失步解列装置和频率电压紧急控制装置还没有一种能够全面检测其性能的数模测试手段，不能保证安装在电网中的上述三种安全自动装置能够满足电网的稳定运行要求。同时考虑到区域安全稳定控制系统在中国各地运行的要求和版本的不一致，需要一种用于区域安全稳定控制系统的技术标准优化原则，能够起到完善区域安全稳定控制系统判据、规范安全稳定控制装置各功能压板定义、优化安全稳定控制装置程序的作用。综上所述，目前亟待需要一种能够对区域安全稳定控制系统、失步解列装置和频率电压紧急控制装置这三种安全自动装置进行全面性能测试的方案，目前尚未存在相关技术。

实用新型内容本实用新型实施例的主要目的在于提供一种电力系统安全设备的检测系统，以解决现有技术中无法对对区域安全稳定控制系统、失步解列装置和频率电压紧急控制装置这三种安全自动装置进行全面性能测试的问题。为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种电力系统安全设备的检测系统， 该系统包括仿真系统、功率放大器、开入/开出量扩展装置、被检测安全设备、以及波形记录装置，其中，所述的仿真系统与所述的功率放大器连接，所述的功率放大器与所述的被检测安全设备连接，所述的被检测安全设备与所述的开入/开出量扩展装置连接，所述的开入/开出量扩展装置与所述的仿真系统连接，所述的功率放大器与所述的被检测安全设备分别与所述的波形记录装置连接，所述的仿真系统模拟实际电力系统，将输出的电压信号输入给所述的功率放大器，所述的功率放大器将所述仿真系统输入的电压信号转换为二次电压和电流，并将所述的二次电压和电流分别输出给所述的波形记录装置和所述的被检测安全设备，所述的被检测安全设备接收所述的二次电压和电流并输出相应的信号给所述的波形记录装置显示，所述的被检测安全设备将输出的开入/开出量信号通过所述的开入/ 开出量扩展装置扩展后输出给所述的仿真系统。优选地，上述的开入/开出量扩展装置对所述仿真系统输出的开出量信号进行扩展和隔离。优选地，上述的波形记录装置与所述的仿真系统连接，记录并显示所述仿真系统输出的电压信号。具体地，所述的被检测安全设备为区域安全稳定控制系统，所述的仿真系统包括 依次组成闭环的第一变电站模型、第二变电站模型、第三变电站模型、第四变电站模型，以及与第一变电站模型连接的第一发电厂模型、与第二变电站模型连接的第二发电厂模型、 与第三变电站模型连接的第三发电厂模型、与第四变电站模型连接的第四发电厂模型。具体地，所述的被检测安全设备为失步解列装置，所述的仿真系统为双机电力系统仿真模型。其中，所述的双机电力系统仿真模型包括等值无穷大系统模型、等值发电机模型、长距离输电线路模型，其中，所述的等值无穷大系统模型和所述的等值发电机模型通过所述的长距离输电线路模型连接。具体地，所述的被检测安全设备为失步解列装置，所述的仿真系统为多机复杂系统仿真模型。其中，多机复杂系统仿真模型包括多个包括调速器模型、励磁器模型以及PSS环节模型的大容量发电机模型、多个串联电容补偿模型、长距离输电线路模型、地区负荷模型以及小容量发电机模型，其中，所述的多个包括调速器模型、励磁器模型以及PSS环节模型的大容量发电机模型通过所述的多个串联电容补偿模型、长距离输电线路模型依次互联， 所述的地区负荷模型以及小容量发电机模型与所述的长距离输电线路模型连接。具体地，上述的被检测安全设备为频率电压紧急控制装置，所述的仿真系统包括 等值无穷大系统模型、等值发电机模型、长距离输电线路模型、降压变模型、升压变模型、负荷变模型、地区负荷模型、以及母线模型，其中，所述的等值无穷大系统模型、所述的降压变模型、所述的升压变模型、所述等值发电机模型通过所述的长距离输电线路模型依次连接， 所述的负荷变模型分别与所述的长距离输电线路模型和所述的母线模型连接，所述的母线模型与所述的地区负荷模型连接。优选地，所述的仿真系统为RTDS仿真系统。借助于上述技术方案，通过仿真系统、功率放大器、被检测安全设备、开入/开出量扩展装置组成的闭环检测系统，以及通过波形记录装置显示被检测安全设备输出的信号，可以根据波形记录装置的显示判断被检测安全设备的性能，可以克服现有技术中无法对对区域安全稳定控制系统、失步解列装置和频率电压紧急控制装置这三种安全自动装置进行全面性能测试的问题，从而可以统一对这三种安全自动装置进行全面性能检测。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本实用新型实施例的电力系统安全设备检测系统的结构框图；图2是根据本实用新型实施例的基于RTDS的电力系统安全设备检测系统的工作原理结构框图；[0020]图3是适用于区域安全稳定控制系统检测的电力系统仿真模型的结构框图；[0021]图4是适用于区域安全稳定控制系统检测的电力系统仿真模型示意图；[0022]图5是基于图4中的A3的仿真模型示意图；[0023]图6是双机电力系统仿真模型的示意图；[0024]图7是计算发电机内电势自定义模块中变量采集部分的示意图；[0025]图8是计算发电机内电势自定义模块中变量计算部分的示意图；[0026]图9是多机复杂系统仿真模型的示意图；[0027]图10a、图IOb是发电机调速器自定义模型的示意图；[0028]图11是适用于频率电压紧急控制装置检测的电力系统仿真模型的结构示意图[0029]图12a是系统发生事故后系统频率的变化曲线图；[0030]图12b是系统发生事故后系统电压的变化曲线图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。如上所述，由于近年来对电网安全稳定运行的要求越来越高，作为电网第二、第三道防线重要组成部分的区域安全稳定控制系统、失步解列装置和频率电压紧急控制装置被大量安装于电网的重要节点。但是目前还没有针对上述三种安全自动装置的统一检测方案，即，既能模拟实际的大电力系统，又能够灵活的设置各种电力系统可能出现的复杂故障，因此也就无法保证区域安全稳定控制系统的性能是否能满足电网的运行要求。基于此， 本实用新型实施例提供一种电力系统安全设备的检测系统，以解决上述问题。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。图1是根据本实用新型实施例的电力系统安全设备检测系统的结构框图，如图1 所示，该检测系统包括仿真系统1、功率放大器2、开入/开出量扩展装置3、被检测安全设备4、以及波形记录装置5，其中，仿真系统与功率放大器连接，功率放大器与被检测安全设备连接，被检测安全设备与开入/开出量扩展装置连接，开入/开出量扩展装置与仿真系统连接，功率放大器与被检测安全设备分别与波形记录装置连接；仿真系统模拟实际电力系统，将输出的电压信号输入给功率放大器，功率放大器将仿真系统输入的电压信号转换为二次电压和电流，并将二次电压和电流分别输出给波形记录装置和被检测安全设备，被检测安全设备接收二次电压和电流并输出相应的信号给波形记录装置显示，被检测安全设备将输出的开入/开出量信号通过开入/开出量扩展装置扩展后输出给仿真系统。这里的被检测安全设备可以是上述的区域安全稳定控制系统、或失步解列装置或频率电压紧急控制装置。由以上描述可以看出，通过仿真系统模拟实际电力系统，功率放大器将仿真系统输入的电压信号转换为二次电压和电流后输出给被检测安全设备，然后被检测安全设备将输出的开入/开出量信号通过开入/开出量扩展装置扩展后输出给仿真系统，从而组成闭环检测系统，并通过波形记录装置显示被检测安全设备输出的信号，从而根据波形记录装置的显示判断被检测安全设备的性能，克服了现有技术中无法对对区域安全稳定控制系统、失步解列装置和频率电压紧急控制装置这三种安全自动装置进行全面性能测试的问题，从而可以统一对这三种安全自动装置进行检测。在具体实施过程中，上述的仿真系统可以是RTDS仿真系统。RTDS是实时仿真系统，由于其运算速度快、仿真步长小，所以其上运行的电力系统仿真模型的电气量能够逼近实际的电力系统。图2是根据本实用新型实施例的基于RTDS的电力系统安全设备检测系统的工作原理结构框图，如图2所示，由RTDS负责电力系统的仿真计算，将需要的二次电压、电流信号转为+/-IOV的电压信号。功率放大器将RTDS输出的电压信号转为与现场一致的PT、CT 的二次电压、电流送给被检测安全装置。开关量开入/开出扩展装置将RTDS的开出量信号进行扩展和隔离，被检测安全装置的开入/开出量通过此扩展装置接入RTDS，从而对虚拟的电力系统产生影响。RTDS仿真系统中引出的二次测量值和被检测安全装置的动作指令接入到波形记录装置，从波形记录装置记录的波形能够进行虚拟电力系统故障行为和保护动作行为的分析。波形记录装置还可以与RTDS仿真系统连接，用于记录显示RTDS仿真系统输出的仿真信号，以检测RTDS仿真系统的准确性。以下分别以被检测安全设备为区域安全稳定控制系统、失步解列装置、频率电压紧急控制装置来详细描述本实用新型实施例。(一 )被检测安全设备为区域安全稳定控制系统图3是适用于区域安全稳定控制系统检测的电力系统仿真模型的结构框图，如图 3所示，该仿真系统1包括依次组成闭环的第一变电站模型11、第二变电站模型12、第三变电站模型13、第四变电站模型14，以及与第一变电站模型连接的第一发电厂模型15、与第二变电站模型连接的第二发电厂模型16、与第三变电站模型连接的第三发电厂模型17、 与第四变电站模型连接的第四发电厂模型18。图4是适用于区域安全稳定控制系统检测的电力系统仿真模型示意图，该示意图根据某实际电力系统参数等值后搭建。如图4所示，Al、A2、A3、A4为四个变电站，Al站带一发电厂Gl，Gl内等值三台机Gil、G12、G13 ；A2站带一发电厂G2，G2内等值两台机G21、 G22 ；A4站带一发电厂G4，G4内等值一台机。A2侧装置为安稳系统的控制主站，A1、A4侧装置为安稳系统的测量站，用一套装置来测量两站的数据，G1、G2电厂侧装置为安稳系统的执行站，执行切机命令。A4站中提供L4、L5线路的二次电流值和二次电压值，用于检测L4、L5断面的功率； Al站中提供L6、L7线路的二次电流值和二次电压值，用于检测L6、L7断面的功率；A2站中提供L8、L9、LlO线路的二次电流值和二次电压值，用于检测L8、L9、LlO断面的功率。在该仿真模型中，无穷大系统、变压器、线路、同步发电机、负荷、断路器、PT/CT模型由RTDS提供可设置参数模块，发电机调速系统、发电机励磁系统由用户自定义开发。以A3站为例，发电机模型、调速器模型、励磁调节器模型、PSS模型、变压器模型、 负荷模型、线路模型、开关模型、PT/CT模型、短路故障模型如图5所示。具体的对区域稳定控制系统的检测方案包括以下两种1.静态试验项目[0047]1)装置外观及配置检查2)交流采样精度检查3)开入量检查4)开出量检查由测试平台提供模拟量及开入开出量，通过被测装置的报文与波形记录装置记录的数据进行比较，将比较结果与GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》、 DL/T 478-2001《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》、DL/T 559-2007《220 750kV电网继电保护装置运行整定规程》、DL 755-2001《电力系统安全稳定导则》和DL/T 723-2000《电力系统安全稳定控制技术导则》中相应项目要求进行比对来判断检测结果是否合格；2.数模试验项目1)压板功能测试在系统正常运行的情况下进行试验，压板功能按技术标准优化原则设计。2)线路、机组上送量测试3)线路跳闸判据的检查4) CT断线、PT断线逻辑检查5)正常方式下的策略检查6)检修方式下的策略检查7)主辅运闭锁试验。以线路跳闸判据的检查项目为例，通过在图4所示的L4、L5送电断面设置L4、L5 线路上的各种故障(单相短路接地、两相短路接地、三相短路接地、相间短路故障、发展性故障、转换性故障)，在送电通道潮流为重载、轻载、零潮流等情况下，通过波形记录装置记录的波形，观测因故障线路跳闸后被测装置是否能正确判断该线路是否为故障跳闸、能够根据策略正确执行切机命令，从而判断被测装置的线路跳闸判据是否合理。( 二)被检测安全设备为失步解列装置适用于失步解列装置检测的电力系统仿真模型可以是双机电力系统仿真模型，也可以是多机复杂系统仿真模型，以下分别介绍这两种模型。(1)双机电力系统仿真模型双机电力系统仿真模型包括等值无穷大系统模型、等值发电机模型、长距离输电线路模型，其中，等值无穷大系统模型和等值发电机模型通过长距离输电线路模型连接。图6是双机电力系统仿真模型的示意图，如图6所示，发电机包含基于IEEE type ACl的自并励磁系统模块以及调速器系统模块，由于RTDS中同步发电机模型不能输出发电机内电势的信号，本模型特殊设计了自定义模型来计算并输出发电机的内电势。本模型可控制振荡周期及振荡中心的位置，还可控制振荡中心在M断面的两侧转移。本模型中发电机模型、调速器模型及线路模型可以与图4中的模型相同，不同之处为控制振荡中心、振荡周期及振荡中心位置漂移的自定义控制模块以及计算发电机内电势的自定义模块。以计算发电机内电势自定义模块为例，在发电机端加一组电抗，电抗值为与发电机内电抗成比例的一个微小值，因此该电抗不会影响整个系统的外特性，具体的计算发电机内电势自定义模块的变量采集部分示意图如图7所示。然后通过该自定义计算模块，将小电抗两端的电压降成比例放大后在与机端电压相加后得到发电机的内电势，具体的计算发电机内电势自定义模块的变量计算部分示意图如图8所示。(2)多机复杂系统仿真模型多机复杂系统仿真模型包括多个包括调速器模型、励磁器模型以及PSS环节模型的大容量发电机模型、多个串联电容补偿模型、长距离输电线路模型、地区负荷模型以及小容量发电机模型，其中，所述的多个包括调速器模型、励磁器模型以及PSS环节模型的大容量发电机模型通过所述的多个串联电容补偿模型、长距离输电线路模型依次互联，所述的地区负荷模型以及小容量发电机模型与所述的长距离输电线路模型连接。图9是多机复杂系统仿真模型的示意图，该模型基于某500kV地区电网实际参数搭建。如图9所示，该系统包含三台大容量发电机Gl、G2、G3 (均含有调速器、励磁、PSS环节)、串联电容补偿Cl C5 (均包含MOV保护)及地区负荷冊51、冊52和地区小容量发电机G8。通过实际电网参数搭建的电网在复杂工况下出现各种类型的振荡，振荡中心、振荡频率及振荡中各元件动作行为和实际情况近似，检查失步解列装置在实际电网中的反应 (振荡周期、装置安装处残压、装置测量的角度变化等)。该模型包含发电机组调速、励磁及 PSS动态特性以及串补MOV保护特性环节，可以研究检测失步解列装置在实际电网中受到这些环节的影响。本模型中发电机模型、线路模型、负荷模型、变压器模型与图4中模型相同，不同之处为增加发电机调速器自定义模型、励磁调节器自定义模型、PSS自定义模型和串联补偿电容器模型。以发电机调速器自定义模型为例，如图10a、图IOb所示，该模型能够真实的模拟原动机及调速器部分的外特性。具体的对失步解列装置的检测方案包括以下两种1.静态项目1)装置外观及配置检查2)交流采样精度检查3)开出量检查由测试平台提供模拟量及开入开出量，通过被测装置的报文与波形记录装置记录的数据进行比较，将比较结果与GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》、DL 755-2001《电力系统安全稳定导则》、DL/T 723-2000《电力系统安全稳定控制技术导则》、 DL/T 871-2004《电力系统继电保护产品动模试验》、DL/T 993-2006《电力系统失步解列装置通用技术条件》中相应项目要求进行比对来判断检测结果是否合格；4)低频低压减载功能检查调整检测平台中虚拟电力系统运行方式及故障类型，使之满足上述标准中相应子项目中要求，通过波形记录装置采集数据分析被测装置是否能满足上述标准中相应子项目要求。2.数模试验项目1)金属性故障
9[0085]在未引起失步振荡的情况下，装置不应动作；2)发展性故障在未引起失步振荡的情况下，装置不应动作；3)系统同步振荡a全相同步振荡在未引起失步振荡的情况下，装置不应误动；b非全相同步振荡在未引起失步振荡的情况下，装置不应误动；4)失步振荡a系统全相运行，检查装置在不同的定值下(保护范围、振荡周期次数等)的动作行为；b系统全相运行，振荡中心转移，检查装置在不同的定值下(保护范围、振荡周期次数等)的动作行为；c系统非全相运行，检查装置在不同的定值下(保护范围、振荡周期次数等)的动作行为；5)PT、CT 断线6)手合空线及手合故障线路7)失步解列装置在多机复杂系统中的应用调整检测平台中虚拟电力系统运行方式及故障类型，使之满足上述标准中相应子项目中要求，通过波形记录装置采集数据分析被测装置是否能满足上述标准中相应子项目要求。以失步振荡时系统全相运行，振荡中心转移，检查装置在不同的定值下(保护范围、振荡周期次数等)的动作行为这一子项为例来描述检测方案的具体实施，其中，电力系统仿真模型是双机电力系统仿真模型调整双机模型参数，增大M母线右侧等值电抗与M母线左侧等值电抗比例，使初始的振荡中心位置在M母线右侧。振荡开始后当等值发电机转速飞升至一定值后出发线路开关控制模块，线路开关动作改变线路运行方式，M母线右侧等值电抗与M母线左侧等值电抗比例发生变化，振荡中心漂移至M母线左侧。通过设置被测装置保护区的方向为M母线的左侧，被测装置在振荡中心在区外时不应动作，而当振荡中心漂移至区内时，被测装置应正确动作。(三)被检测安全设备为频率电压紧急控制装置适用于频率电压紧急控制装置检测的电力系统仿真模型包括等值无穷大系统模型、等值发电机模型、长距离输电线路模型、降压变模型、升压变模型、负荷变模型、地区负荷模型、以及母线模型，其中，等值无穷大系统模型、降压变模型、升压变模型、等值发电机模型通过长距离输电线路模型依次连接，负荷变模型分别与长距离输电线路模型和母线模型连接，母线模型与地区负荷模型连接。图11是适用于频率电压紧急控制装置检测的电力系统仿真模型的结构示意图， 如图11所示，S为一等值无穷大系统，G为一个等值发电机，LM,MN为长距离输电线路，Tl、 T2为降压变和升压变，T3为负荷变，ΠΠ 3为地区负荷，频率电压紧急控制装置安装在母线N2处。[0105]具体的对频率电压紧急控制装置的检测方案包括以下两种1.常规检查1)检查装置的采样精度。2)检查装置人机界面、键盘、打印等功能。3)检查装置通信口方式和通信规约类型。4)检查装置动作报告及录波报告存储次数。5)检查装置低频、低压动作轮数(是否有特殊轮)及掉负荷线路回数。6)直流电压消失又恢复后，保护装置信号不应被复归由测试平台提供模拟量及开入开出量，通过被测装置的报文与波形记录装置记录的数据进行比较，将比较结果与GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》、DL 755-2001《电力系统安全稳定导则》、DL/T 723-2000《电力系统安全稳定控制技术导则》、 DL/T 871-2004《电力系统继电保护产品动模试验》、《低频减负荷和低频解列装置通用技术条件》、《低压减负荷和低压解列装置通用技术条件》中相应项目要求进行比对来判断检测结果是否合格。2.装置功能检查1)低频减载a装置低频减载功能检查如图1 所示，系统发生事故后系统频率(f)按图中过程变化时，考查装置低频减载各轮次包括装置特殊轮次的动作情况。b df/dt加速部分轮次功能检查c防止低频过切功能检查d低频减载不灵敏区检查e df/dt闭锁功能及开放条件检查(可投退否)f低压(正序电压还是相电压)闭锁功能及开放条件检查(可投退否)g频率异常功能及开放条件检查(可投退否)h PT断线功能及开放条件检查(可投退否)2)低压减载a装置低压减载功能检查如图12b所示，系统发生事故后系统电压(U)按图中过程变化时，考查装置低压减载各轮次包括装置特殊轮次的动作情况；b du/dt加速部分轮次功能检查c du/dt闭锁功能及开放条件检查(可投退否)d低压(正序电压还是相电压)、负序或零序电压闭锁功能及开放条件检查(可投退否)e PT断线功能及开放条件检查(可投退否)3)系统故障检查以防止低频过切功能检查为例来描述检测方案的具体实施设置图11所示模型中的Fl点短路故障，模型模拟保护跳开该点所在线路，发电机和负荷转为孤岛运行方式， 跳开线路后经过整定延时后模拟发电机调门关闭90%，再经整定延时打开至40%。同时模拟按整定延时切除部分负荷。由于线路跳开初始，发电机送出功率高于负荷消耗功率，系统频率上升，调门动作后发电机送出功率低于负荷消耗功率系统频率下降，发电机调门部分恢复后再加上切除了部分负荷，系统频率回升。调整调门关闭、打开的幅度和切除负荷的百分比、更改发电机的转动惯量值能够控制系统频率的下降速率。通过波形记录装置的录波图可以分析被测装置的动作定值和延时是否正确，以及被测装置是否能够正确的实现df/ dt闭锁功能及开放。另外，本实用新型实施例提供的检测系统还可以实现区域安全稳定控制系统技术的标准优化，能够起到完善区域安全稳定控制系统判据、规范安全稳定控制装置各功能压板定义、优化安全稳定控制装置程序的作用。该技术标准优化原则主要包括区域安全稳定控制系统跳闸判据和投运判据的优化、安全稳定控制装置的各功能压板规范性定义。基于图4所示的模型，以线路投运状态判据的优化为例来详细描述具体实施方法，如图4所示，被测装置对L6、L7线路运行状态进行判别系统状态是L6、L7线路是两侧都接入TWJ，配合电气量进行判别，被测装置的测量站采集Al侧的交流量，分别进行本侧和对侧的单相、两相、三相偷跳，L6、L7线路发生各种类型故障并跳闸，结合PT断线、CT断线、TWJ异常等二次回路故障进行线路运行状态的判别。被测装置a(a表示区域安全稳定控制系统，a是厂家型号的代号)原来对于两侧 TffJ辅助判别的线路跳闸判据为电气量的判别满足要求，同时本侧或对侧TWJ三取二存在，则判此线路为“无故障跳闸”。在二分之三接线方式下，需要每个开关的任两相TWJ为 “1”。试验情况是在正常潮流时，不论是偷跳还是故障跳，在线路非全相运行状态时，报出本线路TA断线，有时报出TV断线(满足3U0大于10Un% )；在线路任一侧或两侧三相都跳开后，报出本线路无故障跳闸，在线路跳开而TWJ不满足条件时，不报线路跳闸，在线路投运而TWJ给出时，报“线路投停不一致”。轻载时，即使线路的电流及有功都小于投运定值，但两侧的TWJ各自三取二为“0”时，也认为此线路投运，若是开关三相跳开，不论是故障跳还是偷跳，TWJ变为“1”，能判出此线路停运，由于电气量不满足条件，不能判出线路跳闸，从而也不进入策略逻辑。本优化原则中对于两侧都接入TWJ，单侧电气量进行判别的线路，要求采用本侧 TWJ、对侧TWJ和本侧电气量三种判据进行三取二组合、结合相关起动条件进行线路跳闸判断。厂家应该按照此思路设计其逻辑，避免逻辑过分复杂。经过优化后a装置此跳闸逻辑增加了 TWJ变位的启动方式，取消了事故前功率的限制，取消了启动后的电流变化量要求，取消了跳闸后的电流要求。优化判别逻辑后再次进行试验，在TWJ能正确反应实际状态的情况下，装置能在轻载甚至零潮流时判出线路投停状态及跳间，能进入策略逻辑。由以上描述可以看出，应用RTDS建立的基于某地区电力系统的检测区域安全稳定控制系统数模试验模型，能够检测区域安全稳定控制系统在电网不同运行方式、不同振荡模式、不同故障类型情况下动作特性。并且，该实验模型可以实现区域安全稳定控制系统技术标准优化原则，该原则完善了区域安全稳定控制系统跳闸判据和投运判据，规范了安全稳定控制装置各功能压板定义，优化了安全稳定控制装置程序。综上所述，本实用新型实施例可以带来如下有益效果1)将RTDS系统应用于不同厂家的区域安全稳定控制系统比对检测试验研究；试验检测了安全稳定控制装置在电网不同运行方式、不同振荡模式、不同故障类型情况下的动作特性。应用RTDS建立了基于某实际地区电力系统的检测区域安全稳定控制系统的动模试验模型，制定了详尽的试验方案，对安全稳定控制装置原理、判据及技术性能进行了全面、深入地检测。2)应用RTDS建立失步解列装置的常规试验模型，对参加试验的失步解列装置的技术性能、定值设定进行详细的检测；应用RTDS多机复杂系统模型完成了某地区电网送电通道失步解列系统协调动作特性实时仿真试验研究，详细模拟包括发电机组调速、励磁及 PSS动态特性。构建的系统模型准确，参数设置合理，适用于模拟大规模失步解列系统的动作行为；与传统功能单一的开环测试、靠人工估计的离线软件仿真、仿真规模和灵活性受限的动模试验相比，更能真实反映实际失步解列系统的动作行为。3)检测方案设计合理，模拟电网操作引起的系统静态失稳和故障冲击引起的系统暂态失稳、模拟机组之间的单调失稳和振荡失稳过程、模拟不同的运行方式(某些线路检修、串补投入或退出)、模拟不同的振荡模式(三机振荡模式和两机振荡模式的转换)及振荡中心的转移，能全面考察失步解列装置在各种故障方式下动作特性4)应用RTDS建立电力系统仿真试验模型，对频率电压紧急控制装置的技术性能、 定值设定进行详细的检测；检测方案设计合理，模拟电网故障引起的频率及电压异常，通过合理设置系统参数模拟出经典的低频、低压时频率、电压变化过程，能够对被检测装置的正常轮、加速轮、闭锁功能及加速功能进行全面的检测，能够考查装置在短路故障、短路故障后系统同步振荡及失步振荡等工况下的动作行为。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1权利要求1.一种电力系统安全设备的检测系统，其特征在于，所述的系统包括仿真系统、功率放大器、开入/开出量扩展装置、被检测安全设备、以及波形记录装置， 其中，所述的仿真系统与所述的功率放大器连接，所述的功率放大器与所述的被检测安全设备连接，所述的被检测安全设备与所述的开入/开出量扩展装置连接，所述的开入/开出量扩展装置与所述的仿真系统连接，所述的功率放大器与所述的被检测安全设备分别与所述的波形记录装置连接，所述的仿真系统模拟实际电力系统，将输出的电压信号输入给所述的功率放大器，所述的功率放大器将所述仿真系统输入的电压信号转换为二次电压和电流，并将所述的二次电压和电流分别输出给所述的波形记录装置和所述的被检测安全设备，所述的被检测安全设备接收所述的二次电压和电流并输出相应的信号给所述的波形记录装置显示，所述的被检测安全设备将输出的开入/开出量信号通过所述的开入/开出量扩展装置扩展后输出给所述的仿真系统。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的开入/开出量扩展装置对所述仿真系统输出的开出量信号进行扩展和隔离。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的波形记录装置与所述的仿真系统连接，记录并显示所述仿真系统输出的电压信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的被检测安全设备为区域安全稳定控制系统，所述的仿真系统包括依次组成闭环的第一变电站模型、第二变电站模型、第三变电站模型、第四变电站模型，以及与第一变电站模型连接的第一发电厂模型、与第二变电站模型连接的第二发电厂模型、与第三变电站模型连接的第三发电厂模型、与第四变电站模型连接的第四发电厂模型。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的被检测安全设备为失步解列装置， 所述的仿真系统为双机电力系统仿真模型。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的双机电力系统仿真模型包括等值无穷大系统模型、等值发电机模型、长距离输电线路模型，其中，所述的等值无穷大系统模型和所述的等值发电机模型通过所述的长距离输电线路模型连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的被检测安全设备为失步解列装置， 所述的仿真系统为多机复杂系统仿真模型。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的多机复杂系统仿真模型包括多个包括调速器模型、励磁器模型以及PSS环节模型的大容量发电机模型、多个串联电容补偿模型、长距离输电线路模型、地区负荷模型以及小容量发电机模型，其中，所述的多个包括调速器模型、励磁器模型以及PSS环节模型的大容量发电机模型通过所述的多个串联电容补偿模型、长距离输电线路模型依次互联，所述的地区负荷模型以及小容量发电机模型与所述的长距离输电线路模型连接。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的被检测安全设备为频率电压紧急控制装置，所述的仿真系统包括等值无穷大系统模型、等值发电机模型、长距离输电线路模型、降压变模型、升压变模型、负荷变模型、地区负荷模型、以及母线模型，其中，所述的等值无穷大系统模型、所述的降压变模型、所述的升压变模型、所述等值发电机模型通过所述的长距离输电线路模型依次连接，所述的负荷变模型分别与所述的长距离输电线路模型和所述的母线模型连接，所述的母线模型与所述的地区负荷模型连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述的仿真系统为RTDS仿真系统。
专利摘要本实用新型提供一种电力系统安全设备的检测系统，该系统包括仿真系统、功率放大器、开入/开出量扩展装置、被检测安全设备、以及波形记录装置，其中，仿真系统模拟实际电力系统，将输出的电压信号输入给功率放大器，功率放大器将仿真系统输入的电压信号转换为二次电压和电流，并将二次电压和电流分别输出给波形记录装置和被检测安全设备，被检测安全设备接收二次电压和电流并输出相应的信号给波形记录装置显示，被检测安全设备将输出的开入/开出量信号通过开入/开出量扩展装置扩展后输出给仿真系统。通过本实用新型，可以统一对安全自动装置进行全面性能检测。
文档编号G01R31/00GK202018484SQ20112000736
公开日2011年10月26日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者冯辰虎, 刘一民, 刘蔚, 刘长银, 吴涛, 孙集伟, 庄博, 曹天植, 李烜, 李轶群, 李钢, 王宁, 郭鑫, 高洵 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司, 华北电网有限公司