申请/专利权人：广州能瑞电力科技有限公司;国网湖南省电力有限公司电力科学研究院

申请日：2019-02-25

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN109738843B

主分类号：G01R35/00

分类号：G01R35/00;G01R31/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2019.06.04#实质审查的生效;2019.05.10#公开

摘要：本发明提出一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，模拟架空线路模块、模拟电缆线路模块均包括两个并联的单元模块组，模拟架空线和电缆混合线路模块包括1个一级单元模块组和若干个n级单元模块组，一级单元模块组两端分别连接一级母线、二级母线，二级母线并联接入若干二级单元模块组，其中一个二级单元模块组的末端连接三级母线，以此类推往下连接n级单元模块组。本发明采用若干与线路参数等值的π型等值电路单元模块，搭建了10kV配电的各种线路，包含了开环式、闭环式及多级多分支线路的拓扑结构，合理布局了接地开关、电流互感器等器件，实现模拟在线路的前端、中端和末端的不同位置产生接地故障，并能测量故障电流参数。

主权项：1.一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，其特征在于，包括模拟架空线路模块、模拟电缆线路模块和模拟架空线和电缆混合线路模块，其中：模拟架空线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第一隔离刀闸K1、第二隔离刀闸K2与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第六隔离刀闸K6连接，首端指的是靠近一级母线的一端，末端指的是远离一级母线的一端；所述模拟架空线路模块包括第一单元模块组、第二单元模块组，第一单元模块组、第二单元模块组均包括6个串联连接的π型等值电路单元模块，第一单元模块组中，从首端开始第1、3、5个π型等值电路单元模块的前端均设有1个电流互感器，该电流互感器与π型等值电路单元模块之间均接有1个接地开关；第二单元模块组中，从首端开始第2、4、6个π型等值电路单元模块的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；第六隔离刀闸的一端连接第一单元模块组的末端，另一端连接第二单元模块组末端的接地开关与电流互感器的接点；模拟电缆线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第三隔离刀闸K3、第四隔离刀闸K4与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第七隔离刀闸K7连接；所述模拟电缆线路模块包括第三单元模块组、第四单元模块组，第三单元模块组、第四单元模块组均包括6个串联连接的π型等值电路单元模块，第三单元模块组中，从首端开始第2、3、5个π型等值电路单元模块的前端均设有1个电流互感器，该电流互感器与π型等值电路单元模块之间均接有1个接地开关；第四单元模块组中，从首端开始第2、4、6个π型等值电路单元模块的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；第七隔离刀闸的一端连接第三单元模块组的末端，另一端连接第四单元模块组末端的接地开关与电流互感器的接点；模拟架空线和电缆混合线路模块包括1个一级单元模块组和若干个n级单元模块组，n≥2且n为正整数，其中，一级单元模块组的首端通过第五隔离刀闸K5连接一级母线，末端连接二级母线，二级母线并联接入若干二级单元模块组，其中一个二级单元模块组的末端连接三级母线，三级母线并联接入若干个三级单元模块组，以此类推往下连接n级单元模块组；所述模拟架空线和电缆混合线路模块为三级六分支配电线路，一级单元模块组、两个二级单元模块组、三个三级单元模块组均包括两个π型等值电路单元模块，一级单元模块组的两个π型等值电路单元模块之间设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；连接三级母线的二级单元模块组的两个π型等值电路单元模块之间设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；另一个二级单元模块组的末端和三个三级单元模块组的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；所述单元模块组包括若干个串联连接的π型等值电路单元模块；所述π型等值电路单元模块包括一定数量的、与线路参数等值的电容、电感和电阻。

全文数据：一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络技术领域本发明属于中压配电网技术领域，尤其是一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络。背景技术配电网在电力系统中起重要分配电能作用，是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。近年来，我国配电网建设投入不断加大，配电网发展取得显著成效，但用电的安全性和可靠性相对国际先进水平仍有差距，城乡区域发展不平衡，供电质量有待改善。由于配电网络的结构庞大且复杂，以致对单相接地故障等常见故障的查找和定位成为技术难题，直接影响了供电的安全性和可靠性。因此，非常需要一种能反映配电网复杂性的基础试验网络，以利开展对接地、断线等常见故障特征的深入研究，并满足相关产品开发、质量检测和人员培训的需要。这对提高配电网运行的安全性和可靠性，以及实现电网智能化都具有十分重要的意义。发明内容本发明所解决的技术问题在于提供一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，采用若干与线路参数等值的π型等值电路单元模块，搭建了10kV配电的各种线路，包含了开环式线路、闭环式线路、以及多级母线的多分支线路的拓扑结构，合理布局了接地开关、电流互感器等器件，实现模拟在线路的前端、中端和末端的不同位置产生接地故障，并能测量故障电流参数。实现本发明目的的技术解决方案为：一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，包括模拟架空线路模块、模拟电缆线路模块和模拟架空线和电缆混合线路模块，其中：模拟架空线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第一隔离刀闸K1、第二隔离刀闸K2与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第六隔离刀闸K6连接，首端指的是靠近一级母线的一端，末端指的是远离一级母线的一端；模拟电缆线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第三隔离刀闸K3、第四隔离刀闸K4与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第七隔离刀闸K7连接；模拟架空线和电缆混合线路模块包括1个一级单元模块组和若干个n级单元模块组，n≥2且n为正整数，其中，一级单元模块组的首端通过第五隔离刀闸K5连接一级母线，末端连接二级母线，二级母线并联接入若干二级单元模块组，其中一个二级单元模块组的末端连接三级母线，三级母线并联接入若干个三级单元模块组，以此类推往下连接n级单元模块组；所述单元模块组包括若干个串联连接的π型等值电路单元模块。进一步的，本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，所述模拟架空线路模块包括第一单元模块组、第二单元模块组，第一单元模块组、第二单元模块组均包括6个串联连接的π型等值电路单元模块，第一单元模块组中，从首端开始第1、3、5个π型等值电路单元模块的前端均设有1个电流互感器，该电流互感器与π型等值电路单元模块之间均接有1个接地开关；第二单元模块组中，从首端开始第2、4、6个π型等值电路单元模块的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；第六隔离刀闸的一端连接第一单元模块组的末端，另一端连接第二单元模块组末端的接地开关与电流互感器的接点。进一步的，本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，所述模拟电缆线路模块包括第三单元模块组、第四单元模块组，第三单元模块组、第四单元模块组均包括6个串联连接的π型等值电路单元模块，第三单元模块组中，从首端开始第2、3、5个π型等值电路单元模块的前端均设有1个电流互感器，该电流互感器与π型等值电路单元模块之间均接有1个接地开关；第四单元模块组中，从首端开始第2、4、6个π型等值电路单元模块的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；第七隔离刀闸的一端连接第三单元模块组的末端，另一端连接第四单元模块组末端的接地开关与电流互感器的接点。进一步的，本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，所述模拟架空线和电缆混合线路模块为三级六分支配电线路，一级单元模块组、两个二级单元模块组、三个三级单元模块组均包括两个π型等值电路单元模块，一级单元模块组的两个π型等值电路单元模块之间设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；连接三级母线的二级单元模块组的两个π型等值电路单元模块之间设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；另一个二级单元模块组的末端和三个三级单元模块组的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器。进一步的，本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，π型等值电路单元模块包括一定数量的、与线路参数等值的电容、电感和电阻。进一步的，本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，一级母线上并联有试验变压器，变比为0.410，试验变压器的另一端连接0.4kV电压。本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络采用若干与线路参数等值的π型等值电路单元模块，搭建了10kV配电的各种线路，包含了开环式线路、闭环式线路、以及多级母线的多分支线路的拓扑结构。2、本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络合理布局了接地开关、电流互感器等器件，实现模拟在线路的前端、中端和末端的不同位置产生接地故障，并能测量故障电流参数。3、本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络等效搭建了一个小型配电网，反映了10kV配电网的复杂性，为研究复杂配电线路的接地、断线等故障特征，进行接地选线、故障定位等产品开发和检测提供了实用可靠的配电等效网络试验平台，以利开展对接地、断线等故障特征的深入研究，并满足相关产品开发、质量检测和人员培训的需要。附图说明图1是本发明的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络电气原理示意图。图2是本发明的π型等值电路单元模块结构图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，包括模拟架空线路模块、模拟电缆线路模块和模拟架空线和电缆混合线路模块，其中：模拟架空线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第一隔离刀闸K1、第二隔离刀闸K2与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第六隔离刀闸K6连接，首端指的是靠近一级母线的一端，末端指的是远离一级母线的一端；模拟电缆线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第三隔离刀闸K3、第四隔离刀闸K4与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第七隔离刀闸K7连接；模拟架空线和电缆混合线路模块包括1个一级单元模块组和若干个n级单元模块组，n≥2且n为正整数，其中，一级单元模块组的首端通过第五隔离刀闸K5连接一级母线，末端连接二级母线，二级母线并联接入若干二级单元模块组，其中一个二级单元模块组的末端连接三级母线，三级母线并联接入若干个三级单元模块组，以此类推往下连接n级单元模块组；所述单元模块组包括若干个串联连接的π型等值电路单元模块。实施例1一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，包括模拟架空线路模块、模拟电缆线路模块和模拟架空线和电缆混合线路模块。其中：模拟架空线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第一隔离刀闸K1、第二隔离刀闸K2与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第六隔离刀闸K6连接，首端指的是靠近一级母线的一端，末端指的是远离一级母线的一端。所述模拟架空线路模块包括第一单元模块组、第二单元模块组，第一单元模块组、第二单元模块组均包括6个串联连接的π型等值电路单元模块，第一单元模块组中，从首端开始第1、3、5个π型等值电路单元模块的前端均设有1个电流互感器，该电流互感器与π型等值电路单元模块之间均接有1个接地开关；第二单元模块组中，从首端开始第2、4、6个π型等值电路单元模块的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；第六隔离刀闸的一端连接第一单元模块组的末端，另一端连接第二单元模块组末端的接地开关与电流互感器的接点。模拟电缆线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第三隔离刀闸K3、第四隔离刀闸K4与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第七隔离刀闸K7连接。所述模拟电缆线路模块包括第三单元模块组、第四单元模块组，第三单元模块组、第四单元模块组均包括6个串联连接的π型等值电路单元模块，第三单元模块组中，从首端开始第2、3、5个π型等值电路单元模块的前端均设有1个电流互感器，该电流互感器与π型等值电路单元模块之间均接有1个接地开关；第四单元模块组中，从首端开始第2、4、6个π型等值电路单元模块的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；第七隔离刀闸的一端连接第三单元模块组的末端，另一端连接第四单元模块组末端的接地开关与电流互感器的接点。模拟架空线和电缆混合线路模块包括1个一级单元模块组和若干个n级单元模块组，n≥2且n为正整数，其中，一级单元模块组的首端通过第五隔离刀闸K5连接一级母线，末端连接二级母线，二级母线并联接入若干二级单元模块组，其中一个二级单元模块组的末端连接三级母线，三级母线并联接入若干个三级单元模块组，以此类推往下连接n级单元模块组。所述模拟架空线和电缆混合线路模块为三级六分支配电线路，一级单元模块组、两个二级单元模块组、三个三级单元模块组均包括两个π型等值电路单元模块，一级单元模块组的两个π型等值电路单元模块之间设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；连接三级母线的二级单元模块组的两个π型等值电路单元模块之间设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；另一个二级单元模块组的末端和三个三级单元模块组的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器。所述单元模块组包括若干个串联连接的π型等值电路单元模块，所述π型等值电路单元模块包括一定数量的、与线路参数等值的电容、电感和电阻。一级母线上并联有试验变压器，变比为0.410，试验变压器的另一端连接0.4kV电压。实施例2本模拟复杂配电线路的π型等值电路网络的开环式和闭环式线路结构，通过与一级母线相连的各单元模块组首端设有的隔离刀闸如，K1、K2、末端两相邻单元模块组之间设有的隔离刀闸如，K6闭合或分断来实现；将各单元模块组首端与一级母线相连的隔离刀闸闭合、连接两相邻单元模块组末端的隔离刀闸分断，则形成各自独立的开环式线路；将一单元模块组首端与一级母线相连的隔离刀闸闭合、相邻模块组首端与一级母线相连的隔离刀闸分断、连接两相邻模块组末端的隔离刀闸闭合，则改变了线路的长度和数量，将两条线路转变成一条开环式的长线路；将各模块组首端与一级母线相连的隔离刀闸闭合、连接两相邻模块组末端的隔离刀闸也闭合，则将两条开环式线路转变成一条闭环式线路。本模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，在线路的前端、中端和末端的不同位置的发生接地故障、测量故障电流参数的功能实现，通过操作不同位置的接地开关的闭合及分断动作，实现模拟线路前端、中端、或末端的接地故障发生及消失；接地开关的上端与π型单元模块的连接线穿入电流互感器记录该接地点流入接地电流的状况，为研究复杂配电线路接地故障特征提供依据。实施例3如图1、图2所示，在一级母线并联接入1#、2#、3#、4#、5#等值电路的单元模块组，将1#、2#的π型等值电路单元模块按一定长度的架空线路参数配置电容和电感，形成两条等值一定长度架空线路；将3#、4#的π型等值电路单元模块按一定长度电缆线路参数配置电容和电感，形成两条等值一定长度电缆线路；多级母线的多分支线路，一级母线连接5#单元模块组其中π25串联π26，5#单元模块组的末端即π26连接二级母线；二级母线并联接入6#单元模块组、7#单元模块组，7#单元模块组的末端连接三级母线；三级母线并联接入8#单元模块组、9#单元模块组、10#单元模块组，如此组成了三级母线的6分支配电线路。当操作π1前端的开关接地时，则为1#单元模块组前端接地，π1前端的电流互感器测量此时流入的接地电流；当操作π3前端的开关接地时，则为1#单元模块组的π1～π4等值电路单元模块的中端接地，π3前端的电流互感器测量此时流入的接地电流；当操作π5前端的开关接地时，则为1#单元模块组的π1～π4等值电路单元模块的末端接地，π5～π6等值电路单元模块的前端接地，π5前端的电流互感器测量此时流入的接地电流。以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，其特征在于，包括模拟架空线路模块、模拟电缆线路模块和模拟架空线和电缆混合线路模块，其中：模拟架空线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第一隔离刀闸K1、第二隔离刀闸K2与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第六隔离刀闸K6连接，首端指的是靠近一级母线的一端，末端指的是远离一级母线的一端；模拟电缆线路模块包括两个并联的单元模块组，两个单元模块组的首端分别通过第三隔离刀闸K3、第四隔离刀闸K4与一级母线连接，两个单元模块组的末端之间通过第七隔离刀闸K7连接；模拟架空线和电缆混合线路模块包括1个一级单元模块组和若干个n级单元模块组，n≥2且n为正整数，其中，一级单元模块组的首端通过第五隔离刀闸K5连接一级母线，末端连接二级母线，二级母线并联接入若干二级单元模块组，其中一个二级单元模块组的末端连接三级母线，三级母线并联接入若干个三级单元模块组，以此类推往下连接n级单元模块组；所述单元模块组包括若干个串联连接的π型等值电路单元模块。2.根据权利要求1所述的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，其特征在于，所述模拟架空线路模块包括第一单元模块组、第二单元模块组，第一单元模块组、第二单元模块组均包括6个串联连接的π型等值电路单元模块，第一单元模块组中，从首端开始第1、3、5个π型等值电路单元模块的前端均设有1个电流互感器，该电流互感器与π型等值电路单元模块之间均接有1个接地开关；第二单元模块组中，从首端开始第2、4、6个π型等值电路单元模块的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；第六隔离刀闸的一端连接第一单元模块组的末端，另一端连接第二单元模块组末端的接地开关与电流互感器的接点。3.根据权利要求1所述的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，其特征在于，所述模拟电缆线路模块包括第三单元模块组、第四单元模块组，第三单元模块组、第四单元模块组均包括6个串联连接的π型等值电路单元模块，第三单元模块组中，从首端开始第2、3、5个π型等值电路单元模块的前端均设有1个电流互感器，该电流互感器与π型等值电路单元模块之间均接有1个接地开关；第四单元模块组中，从首端开始第2、4、6个π型等值电路单元模块的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；第七隔离刀闸的一端连接第三单元模块组的末端，另一端连接第四单元模块组末端的接地开关与电流互感器的接点。4.根据权利要求1所述的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，其特征在于，所述模拟架空线和电缆混合线路模块为三级六分支配电线路，一级单元模块组、两个二级单元模块组、三个三级单元模块组均包括两个π型等值电路单元模块，一级单元模块组的两个π型等值电路单元模块之间设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；连接三级母线的二级单元模块组的两个π型等值电路单元模块之间设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器；另一个二级单元模块组的末端和三个三级单元模块组的末端均设有1个接地开关，该接地开关与π型等值电路单元模块之间均接有1个电流互感器。5.根据权利要求1所述的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，其特征在于，π型等值电路单元模块包括一定数量的、与线路参数等值的电容、电感和电阻。6.根据权利要求1所述的模拟复杂配电线路的π型等值电路网络，其特征在于，一级母线上并联有试验变压器，变比为0.410，试验变压器的另一端连接0.4kV电压。

百度查询： 广州能瑞电力科技有限公司;国网湖南省电力有限公司电力科学研究院 一种模拟复杂配电线路的π型等值电路网络

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD