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电网故障仿真专题 1、电网故障仿真功能描述 已知：给定故障地点、故障类型， 求：（仿真）该故障后的现象，包括：动作的断路器、动作的保护、故障后的潮流分布等。 故障发生过程中的物理逻辑： 某一次设备的××地点上发生××类型的故障 电源至故障点间的电力网络中，分布故障电流、电压 安装在各地点的电流和电压互感器，测量相应的故障电流、电压 由互感器二次回路将测到故障电流、电压送到各保护和自动装置中 保护和自动装置启动、判别，是否自己所管的设备故障 有故障，发出口信号，到断路器的控制回路 或 启动其它自动装置 断路器动作，分 或 合，将故障设备从系统隔离 这一故障过程中的各种变化信息被记录在不同设备上、传送到不同地点，供事故处理和事故后分析。 就地/远方 设备类型 记录内容 就地 保护装置 录波插件 跳闸报告，记录送入该装置的模拟量（故障电流、电压采样值），记录保护动作报文和其它开关量。可通过打印机打印出来。 装置面板 信号灯 液晶显示，简要的故障报告 专用故障录波器 可记录多个间隔的多路模拟量和开关量的变化，可打印 后台 监控机 事件报警窗口中显示收到的保护动作报文和断路器动作报文 主接线图上显示动作的断路器（闪烁） 主接线图上显示故障后的当地潮流分布 远方 （调度或集控中心） 监控机 事件报警窗口中显示收到的保护动作报文和断路器动作报文 主接线图上显示动作的断路器（闪烁） 主接线图上显示故障后的各地点潮流分布 2、故障仿真方法一：按实际物理逻辑仿真 （1）设计思路 步骤 仿真内容 方法 1 仿真各互感器安装处的故障电流电压 由故障信息和电网参数，进行故障计算 2 仿真保护和自动装置的动作 取各装置输入的故障电流电压和其它开关量，仿真各种保护类型（高频、距离、零序、电流等）的原理、判据等，并与整定值比较，考虑时间定值，确定保护和自动装置的动作情况 3 断路器的动作 根据保护和自动装置的动作情况和启动断路器的配置，确定断路器的动作情况 4 故障信息输出 仿真各地点和各装置上的信号、报文和报告记录等 5 故障后潮流分布 根据故障后断路器的状态，重新进行接线分析，形成潮流计算的初始条件，再进行潮流计算，得到故障后的潮流分布 （2）归纳需要的数据 需要的数据或知识 用途 1 电网设备等值的支路参数 电源和负荷功率、节点类型 CT配置 PT配置 用于故障计算和潮流计算，并将计算结果转换为各互感器安装处的测量值 2 各一次设备配置的保护和自动装置 各保护装置包含的保护类型 各保护类型是否投入、出口是否能启动 各保护类型的整定时间和整定值 各保护类型从哪个地点的CT和PT取电流和电压 各保护类型启动的断路器和其它自动装置 各类自动装置的启动、出口和控制的断路器等配置 用于仿真保护和自动装置的动作 3 各保护和自动装置的面板信号的动作条件 各地点的监控机报警信号的动作条件 跳闸报告中的报文的产生条件 用于故障信息输出 （3）知识表示或数据库设计 举例：描述一次设备的保护配置属性（部分） 域名 数据类型 用途 一次设备名称 字符型 厂站名 字符型 保护装置名称 字符型 保护类型名称 字符型 保护投入条件 字符型 整定时间 float 定值1 float 。。。 。。。 float 定值n float 启动的断路器1 字符型 启动断路器1的条件 字符型 。。。 。。。 字符型 启动的断路器n 字符型 启动断路器n的条件 字符型 … … 3、故障仿真方法二：按人预想事故思维方式仿真 （1）设计思路 步骤 预想内容 1 由故障设备，确定安装在各地点处可能动作的保护 2 在上述保护装置中，分析每个保护类型的保护范围。 如果故障点在保护范围内，且 保护类型反映故障类型，保护启动 3 按整定时限，启动整定时间最小的保护 4 判断该保护能启动的断路器 5 判断故障是否切除。 如果未切除，取下一时间段启动的保护，返回 2 步 如果切除，输出动作的保护和断路器 6 故障信息输出：仿真各地点和各装置上的信号、报文和报告记录等（故障电流电压波形无法仿真出来） （2）归纳需要的数据 需要的数据或知识 用途 1 各一次设备配置的保护和自动装置 各保护装置包含的保护类型 保护类型能反应的故障类型 各保护类型的整定时间和保护范围 各保护类型启动的断路器和其它自动装置 各保护类型是否投入、出口是否能启动 各类自动装置的启动、出口和控制的断路器等配置 用于仿真保护和自动装置的动作 2 各保护和自动装置的面板信号的动作条件 各地点的监控机报警信号的动作条件 跳闸报告中的报文的产生条件 用于故障信息输出 （3）知识表示或数据库设计 举例：描述一次设