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        模塊化配電網(wǎng)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2019-10-15 06:09:20郭謀發(fā)黃志鵬楊耿杰
        實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2019年9期
        關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)變電站故障

        郭謀發(fā), 林 成, 高 偉, 黃志鵬, 洪 翠, 楊耿杰

        (福州大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院,福州 350116)

        0 引 言

        對(duì)配電網(wǎng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究可以在實(shí)際配電系統(tǒng)上進(jìn)行,也可以在模擬的配電系統(tǒng)上進(jìn)行。在運(yùn)行中的配電網(wǎng)進(jìn)行故障實(shí)驗(yàn)可以得到真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),但受時(shí)間、經(jīng)濟(jì)、安全等多方面因素限制,通常是不允許的[1-2]。通過(guò)數(shù)學(xué)建模實(shí)現(xiàn)數(shù)字仿真,具有建模速度快,經(jīng)濟(jì)性好,參數(shù)調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn),但難于真實(shí)模擬配電網(wǎng)的運(yùn)行規(guī)律和物理現(xiàn)象。因此,研制配電網(wǎng)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)開(kāi)展相關(guān)科研和教學(xué)是有意義的[3]。

        動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)的應(yīng)用已有百余年的歷史,早在20世紀(jì)50年代前蘇聯(lián)就建立了電力系統(tǒng)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采用全物理的動(dòng)態(tài)模擬技術(shù),對(duì)古比雪夫水電站到莫斯科的220 kV輸電線路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。我國(guó)對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)的研究始于20世紀(jì)50年代末,中國(guó)電力科學(xué)院在1958年建成動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室,此后華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)、華北電力大學(xué)等院校相繼建立了動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室[4-6]。其中,華中科技大學(xué)目前已建立10臺(tái)模擬發(fā)電機(jī)組和超過(guò)3 000 km的交、直流模擬輸電線路,配備先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控、錄波和遙視等功能[7]。文獻(xiàn)[8]中在華北電力大學(xué)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上,采用了全球定位系統(tǒng)、以太網(wǎng)、數(shù)字信號(hào)處理器以及面向?qū)ο缶幊痰能浖夹g(shù)研制了一套基于以太網(wǎng)的動(dòng)態(tài)模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)驗(yàn)的序列控制、模擬保護(hù)的跳合閘控制、波形記錄及各種算法的實(shí)時(shí)仿真功能。文獻(xiàn)[9]中選用可編程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)作為短路故障模擬控制器,開(kāi)發(fā)了短路故障模擬控制系統(tǒng),編程實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)軟件,通過(guò)對(duì)一次模擬設(shè)備的控制實(shí)現(xiàn)各種類型的金屬性和非金屬性短路模擬。文獻(xiàn)[10]中提出了基于數(shù)字模擬仿真和物理動(dòng)態(tài)模擬組成的直流配電模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),開(kāi)展配電網(wǎng)系統(tǒng)控制與保護(hù)等相關(guān)技術(shù)的建模仿真與實(shí)驗(yàn)研究。文獻(xiàn)[11]中在對(duì)線路模型、并聯(lián)電抗器等元件進(jìn)行了分析檢測(cè)的基礎(chǔ)上,研究了適用于特高壓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模型元件,所搭建的1 000 kV特高壓模擬系統(tǒng)為特高壓交流試驗(yàn)示范工程的繼電保護(hù)選型提供了重要技術(shù)依據(jù)。

        1 系統(tǒng)總體方案

        1.1 系統(tǒng)主接線

        目前,我國(guó)10 kV配電網(wǎng)廣泛使用架空線、電纜線路、電纜-架空線和架空線-電纜混合的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)[12]。架空線主要有4種典型接線模式,分別是:?jiǎn)屋椛浣泳€、單聯(lián)絡(luò)接線、2分段2聯(lián)絡(luò)接線、3分段3聯(lián)絡(luò)接線。近幾年隨著系統(tǒng)容量的增長(zhǎng),配電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用電纜線路,主要有3種典型接線模式,分別是:?jiǎn)苇h(huán)網(wǎng)接線、電纜開(kāi)閉所接線、雙環(huán)網(wǎng)接線。模塊化配電網(wǎng)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)根據(jù)配電網(wǎng)架空和電纜線路的典型接線模式,整合相似部分,設(shè)計(jì)如圖1所示的主接線。

        圖1 配電網(wǎng)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主接線

        主接線中所有饋線均設(shè)置分段開(kāi)關(guān),模擬真實(shí)配電網(wǎng)多分段、多分支和多聯(lián)絡(luò)的復(fù)雜接線情況。包含2座變電站:B變電站有兩臺(tái)相同容量變壓器,設(shè)計(jì)單母線分段接線方式,可模擬負(fù)荷中心變電站。A、B變電站通過(guò)電纜饋線連接多個(gè)環(huán)網(wǎng)柜,可模擬城市或城郊變電站。系統(tǒng)可將3臺(tái)變壓器分別獨(dú)立運(yùn)行,也可以模擬3個(gè)電源配合的運(yùn)行情況,例如將2個(gè)變電站中的1個(gè)變電站完全停電,模擬大范圍停電情況,由另外一個(gè)變電站轉(zhuǎn)供供電,驗(yàn)證停電轉(zhuǎn)供供電策略。后期可接入光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、微網(wǎng)等分布式電源模擬器,實(shí)現(xiàn)多源配電網(wǎng)的模擬。

        饋線為電纜、架空混合線路和電纜、架空可切換線路,方便模擬全電纜配電網(wǎng)、全架空配電網(wǎng)和長(zhǎng)度可變的纜線-架空混合配電網(wǎng)線路:A站901饋線由3條1 km電纜和3條0.5 km電纜組成總長(zhǎng)度為4.5 km的電纜;B站911饋線由3段5 km的架空線組成;B站912饋線為5 km電纜和1 km架空線混合線路;B站921饋線為架空線-電纜可切換線路(圖1中實(shí)線為電纜線,虛線為架空線),長(zhǎng)度均為3 km;B站922饋線為5 km架空線和1 km電纜線混合線路。系統(tǒng)中利用PLC與接觸器模擬線路斷路器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)的投切控制,實(shí)現(xiàn)饋線長(zhǎng)度的改變和饋線類型的切換。

        1.2 系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)方案

        依據(jù)相似性原理,模擬配電網(wǎng)一次系統(tǒng)的元件,搭建配電網(wǎng)物理模型。對(duì)電力系統(tǒng)的模擬,主要依據(jù)功率、電壓、電流等物理量,因此在建立模型系統(tǒng)時(shí),主要考慮的有名值參數(shù)比一般有4個(gè),分別為功率模擬比、電壓模擬比、電流模擬比和阻抗模擬比,各個(gè)物理量的比例之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。設(shè)功率模擬比、電壓模擬比為

        KS=Sy/Sm

        (1)

        KU=Uy/Um

        (2)

        式中:KS為功率模擬比;Sy為原型系統(tǒng)的功率;Sm為模型系統(tǒng)的功率;KU為電壓模擬比;Uy為原型系統(tǒng)的電壓;Um為模型系統(tǒng)的電壓。由功率和電壓模擬比可得電流模擬比和阻抗模擬比分別為

        (3)

        (4)

        式中:KI為電流模擬比;KZ為阻抗模擬比。

        采用模塊化設(shè)計(jì)方法,將一次設(shè)備和二次設(shè)備組成典型功能模塊,組合生成所需的配電網(wǎng)絡(luò),既利于設(shè)計(jì)和安裝,也有利于后期更改線路結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)拓展。系統(tǒng)分為:變電站、饋線、環(huán)網(wǎng)柜、柔性故障發(fā)生、故障錄波和監(jiān)控系統(tǒng)等模塊,各模塊通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。

        圖2 系統(tǒng)構(gòu)成

        變電站、饋線和環(huán)網(wǎng)柜等模塊的一次設(shè)備包含變壓器、電抗器、配電線路、斷路器、電壓互感器、電流互感器、以及負(fù)載等物理模擬元件,根據(jù)變電站、饋線和環(huán)網(wǎng)柜等模塊實(shí)現(xiàn)的功能不同,選取相應(yīng)元件進(jìn)行組合。二次設(shè)備包含以PLC為核心的監(jiān)控裝置及保護(hù)裝置等。一次、二次設(shè)備經(jīng)組合安裝于標(biāo)準(zhǔn)配電柜內(nèi)。采用雙向晶閘管實(shí)現(xiàn)柔性故障發(fā)生模塊,接入物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的母線或線路,模擬不同類型故障:兩相短路、單相接地短路、三相短路故障、斷線等;故障位置可設(shè)置在母線上、環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)、出線側(cè)和負(fù)荷側(cè)等位置。故障錄波模塊采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及高速多通道數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),可記錄故障前后各電氣量的波形,并上傳至監(jiān)控系統(tǒng)模塊。監(jiān)控系統(tǒng)模塊包括應(yīng)用軟件、通信服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等??蓪?shí)現(xiàn)對(duì)變電站、饋線、環(huán)網(wǎng)柜、柔性故障發(fā)生和故障錄波等模塊的監(jiān)測(cè)和控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)正常及故障工況下的數(shù)據(jù)及波形的存儲(chǔ)、分析及管理等功能。

        2 各模塊的實(shí)現(xiàn)

        2.1 變電站模塊

        不同變電站模塊的主接線、設(shè)備數(shù)量及型號(hào)基本相同,僅饋線數(shù)量略有差別,以B變電站#1變壓器及其出線為例進(jìn)行說(shuō)明。B變電站#1變壓器及其出線的主接線及實(shí)物如圖3所示。其中TM10為主變壓器,TM11為Z型變壓器,KM10為進(jìn)線斷路器,KM11為母線斷路器,KS10~13為刀閘開(kāi)關(guān),用于實(shí)現(xiàn)變壓器中性點(diǎn)接地方式的切換,TV10、TV11為電壓互感器,TA11、TA11-1、TA15和TA17為電流互感器,LTA11、LTA15、LTA17為零序電流互感器。

        (a) 主接線圖

        (b) 主變壓器實(shí)物圖

        (c) 出線實(shí)物圖

        變電站模塊二次部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出線斷路器的監(jiān)控功能。變電站模塊監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)如圖4所示。以PLC為主控單元,其通過(guò)自帶及擴(kuò)展的多種通信接口,同微機(jī)繼電保護(hù)裝置、電量采集裝置、監(jiān)控系統(tǒng)模塊等各測(cè)控設(shè)備互連[13]。PLC通過(guò)輸入I口讀取斷路器當(dāng)前狀態(tài),反饋給保護(hù)裝置、監(jiān)控系統(tǒng)模塊,并輸出斷路器狀態(tài),供監(jiān)控FTU/DTU等設(shè)備使用。PLC與被控?cái)嗦菲鞑捎美^電器隔離。

        圖4 變電站模塊監(jiān)控裝置

        2.2 饋線模塊

        饋線模塊包含:A站901電纜線路、B站911架空線路、B站912纜線混合線路、B站921纜線切換線路、B站922纜線混合線路。各饋線模塊一次接線不同,但二次設(shè)備的功能相似。以B站912線路為例進(jìn)行說(shuō)明。B站912線路的主接線及實(shí)物如圖5所示。其中TV為電壓互感器,F(xiàn)U為電壓互感器一次側(cè)熔斷器,KM為斷路器,TA為電流互感器,KS1、KS2及KS3為刀閘。

        (a) 主接線圖

        (b) 實(shí)物圖

        根據(jù)π型等效模型設(shè)計(jì)了一種計(jì)及互感的配電線路實(shí)物等效模型[14]?;ジ心P筒捎瞄]合磁路環(huán)形空心電感器的設(shè)計(jì)方案。配電線路的電容包括線間電容和對(duì)地電容,不僅影響系統(tǒng)的有功和無(wú)功分布,也影響著配電線路的電壓降落和單相接地故障零序電流大小。假設(shè)三相平衡的,同時(shí)考慮線路自感和互感,設(shè)計(jì)線路三相π型線路等效模型如圖6所示。

        (a) 原理圖

        (b) 實(shí)物圖

        圖中,R為線路的電阻,Lx是線路的自感,My是兩條線路之間的互感,相間的電容為Cp,相對(duì)地電容為CgCp/(Cg+Cp),配電網(wǎng)三相平衡運(yùn)行時(shí),圖中點(diǎn)N的電位為零,對(duì)地?zé)o電容電流流過(guò)。

        饋線模塊監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)如圖4所示,PLC的監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)斷路器控制、負(fù)荷開(kāi)關(guān)控制及遙測(cè)等功能。斷路器控制子程序,設(shè)置了斷路器的多種工況,主要包括斷路器拒動(dòng)、誤動(dòng)、抖動(dòng)實(shí)驗(yàn),程序流程如圖7所示。

        圖7 斷路器控制子程序流程圖

        2.3 環(huán)網(wǎng)柜模塊

        環(huán)網(wǎng)柜模塊包含:環(huán)網(wǎng)柜1#~4#。環(huán)網(wǎng)柜模塊包含環(huán)網(wǎng)柜以及其聯(lián)絡(luò)的電纜線路和負(fù)載。環(huán)網(wǎng)柜模塊若連接變電站模塊,則配置饋線開(kāi)關(guān)和相應(yīng)的保護(hù)裝置;若含聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān),則聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)兩側(cè)配置電壓互感器。以下以環(huán)網(wǎng)柜4#為例進(jìn)行說(shuō)明。環(huán)網(wǎng)柜模塊一次接線及實(shí)物如圖8所示。其主要包括:饋線模塊、匯流母線、斷路器、負(fù)荷等。環(huán)網(wǎng)柜模塊的每條進(jìn)出線配置兩套TA,母線配置兩套TV。

        (a) 主接線圖

        (b) 實(shí)物圖

        圖8 環(huán)網(wǎng)柜模塊

        環(huán)網(wǎng)柜模塊監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)主要包括PLC、觸摸屏、電量采集裝置、UT811S饋線保護(hù)裝置等(見(jiàn)圖4)。實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜模塊的開(kāi)關(guān)的控制,測(cè)量環(huán)網(wǎng)柜各進(jìn)出線電壓、電流值,對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)。數(shù)字量輸出接口主要連接至中間繼電器,繼電器的控制回路再與模擬斷路器相連。

        2.4 故障錄波模塊

        故障錄波模塊分為硬件和軟件兩大部分,如圖9所示。硬件部分由三相和零序電壓互感器、三相和零序電流互感器、PCI-9223采集卡、MXC-2002(G)工控機(jī)、電源模塊以及顯示器等組成。軟件采用LabVIEW編制,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)采集卡的采樣通道采樣頻率、采樣模式等的配置,選擇波形錄制啟動(dòng)方式,并實(shí)現(xiàn)錄波數(shù)據(jù)的查詢、顯示、存儲(chǔ)和傳輸?shù)裙δ堋?/p>

        圖9 故障錄波模塊的構(gòu)成

        2.5 柔性故障發(fā)生模塊

        柔性故障發(fā)生模塊選用晶閘管作為開(kāi)關(guān)元件,動(dòng)作快速,無(wú)機(jī)械彈跳,且動(dòng)作時(shí)間可控[15]。采用ARM單片機(jī)作為控制核心,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電壓過(guò)零時(shí)刻,對(duì)晶閘管的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行精準(zhǔn)控制,生成特定類型和特定相角的故障。通過(guò)以太網(wǎng)接口和監(jiān)控系統(tǒng)模塊交互數(shù)據(jù)。柔性故障發(fā)生模塊的原理圖及實(shí)物圖如圖10所示。

        柔性故障發(fā)生模塊共有11個(gè)晶閘管,通過(guò)不同的開(kāi)關(guān)切換,實(shí)現(xiàn)不同類型故障的生成。軟件設(shè)計(jì)包括初始化、故障設(shè)置、故障實(shí)驗(yàn)、接地方式設(shè)置等。主程序流程如圖11所示。初始化程序使上電后故障模擬模塊為非故障狀態(tài)。判斷為故障生成模式或中性點(diǎn)電阻模擬模式,執(zhí)行不同程序。故障生成模式下,循環(huán)掃描等待故障標(biāo)識(shí)位變更,進(jìn)入設(shè)定故障子程序,通過(guò)設(shè)定參數(shù)和開(kāi)始故障標(biāo)志位觸發(fā)故障;程序按照故障類型控制指定開(kāi)關(guān)動(dòng)作和動(dòng)作時(shí)間。在未進(jìn)行故障時(shí),可對(duì)接地故障電阻進(jìn)行修改。其中的弧光接地設(shè)置軟件用于模擬配電網(wǎng)導(dǎo)線斷線后,導(dǎo)線電源端掉到地面并產(chǎn)生燃弧。

        2.6 監(jiān)控系統(tǒng)模塊

        采用客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu),基于LabVIEW 2014開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)模塊軟件。軟件總體結(jié)構(gòu)如圖12所示,分為通信層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層和應(yīng)用層等3層。實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)計(jì)算分析、數(shù)據(jù)庫(kù)操作、報(bào)表生成等。

        (a) 原理圖

        (b) 實(shí)物圖

        圖11 柔性故障發(fā)生模塊軟件流程圖

        圖12 軟件總體結(jié)構(gòu)

        以太網(wǎng)通信是監(jiān)控系統(tǒng)模塊軟件與各其他模塊之間的橋梁,通信協(xié)議采用PLC的FATEK規(guī)約以及其他自定義的規(guī)約。監(jiān)控系統(tǒng)模塊軟件首先從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取各模塊的子站號(hào)、IP地址和端口號(hào),并建立客戶端,實(shí)現(xiàn)與其他模塊的連接。數(shù)據(jù)庫(kù)由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)組成,選用SQL Server 2008作為數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、查詢、管理等功能。人機(jī)交互展示整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),包括各條線路的電壓、電流、功率,開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)、線路屬性,并可以對(duì)運(yùn)行方式以及開(kāi)關(guān)進(jìn)行分監(jiān)控。通過(guò)模塊索引找到各個(gè)對(duì)應(yīng)的模塊,查看遙信,遙測(cè)信息并可進(jìn)行遙控操作。還可實(shí)現(xiàn)各種實(shí)驗(yàn)流程的控制、通信的連接與斷開(kāi)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存等功能。

        3 實(shí)驗(yàn)分析

        為驗(yàn)證配電網(wǎng)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)生成的故障波形的正確性,利用PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建與所構(gòu)建的物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一致的仿真模型,如圖13所示,仿真得到典型故障波形,與物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)故障錄波模塊實(shí)測(cè)波形進(jìn)行比對(duì)。

        配電網(wǎng)故障包含多種類型,限于篇幅,以諧振接地系統(tǒng)在過(guò)補(bǔ)償情況下,發(fā)生單相接地故障為例進(jìn)行分析說(shuō)明。將Z型變壓器接入主變壓器低壓側(cè),并經(jīng)過(guò)消弧線圈接地。故障點(diǎn)設(shè)為f2。經(jīng)消弧線圈系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí),故障相的對(duì)地電壓降為0,非故障相電壓上升為線電壓,與不接地系統(tǒng)特征相似,如圖14所示。

        由于消弧線圈的補(bǔ)償作用,與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)不同。在過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式下,消弧線圈的電感電流大于所有線路的對(duì)地電容電流之和。穩(wěn)態(tài)時(shí),故障線路的零序電流和正常線路的零序電流同相。當(dāng)故障發(fā)生在相電壓過(guò)零點(diǎn)附近,即φ為0°時(shí),暫態(tài)電感電流出現(xiàn)最大值,暫態(tài)電容電流出現(xiàn)最小值。因暫態(tài)電感電流只流經(jīng)故障線路,包含交流分量和衰減直流分量,其中直流分量產(chǎn)生的原因是電感中的電流在接地故障瞬間不能突變,故在過(guò)零點(diǎn)附近發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)較大的直流分量[16]。如圖15所示。

        圖13 PSCAD/EMTDC仿真模型

        (a) 軟件仿真波形

        (b) 物理仿真波形

        當(dāng)故障發(fā)生在相電壓接近90°時(shí),暫態(tài)零序電流中既包含暫態(tài)電容電流又包含暫態(tài)電感電流,暫態(tài)電感電流較小,主要是電容電流,故直流分量較小。母線三相電壓和各饋線零序電流分別如圖16和17所示。

        (a) 軟件仿真波形

        (b) 物理仿真波形

        (a) 軟件仿真波形

        (b) 物理仿真波形

        (a) 軟件仿真波形

        (b) 物理仿真波形

        配電網(wǎng)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)根據(jù)相似性原理將10 kV實(shí)際配電網(wǎng)縮小為0.4 kV物理仿真系統(tǒng),以集中參數(shù)制作線路模型等效替代實(shí)際為分布參數(shù)的線路,存在一定誤差。但故障波形的變化過(guò)程及主要特征與理論分析及軟件建模仿真一致,可滿足實(shí)驗(yàn)研究的要求。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        考慮提高系統(tǒng)擴(kuò)展的靈活性并降低設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試難度,根據(jù)相似性等效原理,采用模塊化方法,研制了3個(gè)變電站模塊、6個(gè)饋線模塊、4個(gè)環(huán)網(wǎng)柜模塊、1個(gè)柔性故障發(fā)生模塊、1個(gè)故障錄波模塊及1個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)模塊,介紹了各模塊的軟件和硬件實(shí)現(xiàn)方法??紤]工程實(shí)際典型接線,利用研制的各模塊組合構(gòu)成配電網(wǎng)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在PSCAD/EMTDC平臺(tái)上搭建與物理仿真系統(tǒng)一致的配電網(wǎng)模型,仿真結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了其可行性和有效性,可用于開(kāi)展配電網(wǎng)故障相關(guān)的科研和教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

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