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电力系统动态模拟实验室开关跳合闸时间控制器

更新时间：2019-12-30 07:26:22 大小：349K 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：电力系统 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

主要阐述开关跳合闸时间控制器的实现原理.该控制器由前置器和后台计算机两部分组成,前置器主要由89C51单片机实现,后台计算机利用UDP协议与前置器进行通信.该控制器的作用是实现模拟电力系统继电保护装置的动作行为,实现对动态模拟实验室各开关跳合的各时序控制,该控制器对变压器侧开关可进行三相操作,对线路开关可进行三相操作,也可进行分相操作,最多可设置13组不同的时间.

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第38卷第17期

1111生2旦!旦

V01．38 No．17

墨!P!：!：!!!Q

电力系统保护与控制

．

￡2111墨z!堕竺￡!竺!!垡堕旦兰翌垒￡竺里!12

．

电力系统动态模拟实验室开关跳合闸时间控制器

李建春1，朱振飞1，王欣2，叶雷3

(1．南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京211100；2．内蒙古电力集团公司薛家湾供电局，内蒙古鄂尔多斯010300；

3．郑州供电公司，河南郑州450000)

摘要：主要阐述开关跳合闸时间控制器的实现原理。该控制器由前置器和后台计算机两部分组成，前置器主要由89C51单片

机实现，后台计算机利用UDP协议与前置器进行通信。该控制器的作用是实现模拟电力系统继电保护装置的动作行为，实现

对动态模拟实验室各开关跳合的各时序控制，该控制器对变压器侧开关可进行三相操作，对线路开关可进行三相操作，也可

进行分相操作，最多可设置13组不同的时间．

关键词：电力系统；电力系统动态模拟实验室；动模；动模仿真；时间控制器

controller ofthe

^thepower system

Time

switch

program

open／close

simulation

laboratory

dynamic

LI Man．chunl，ZHUZhen．feil，WANG Xin2，YE Lei3

211100，China：

(1．NanjingNARI-RelaysElectricCo．．Ltd，Nanjing

Power

Bureau,Inner

010300，China：

Mongolia Power(Group)Co．，Ltd，Eerduosi

2．Xuejiawan

Supply

Power

450000，China)

3．Zhengzhou

Supply Company,Zhengzhou

controller oftheswitch

Abstract．111is

laboratory．The

describesthetime

the

simulation

the

mainly by

papermainly

controller is

program

open／close

powersystem dynamic

is realized

ofthe

and the

pre-device

background computer．The pre-device

composed

89C5

microcontroller，and the

uses UDP

computer

communicate with the

is to

pre-device．Its purpose

protocol

single-chip

time

in the

simulate the action of

device，and control the switches

powersystem relay protection

controller can do

open／close

sequence

dynamic

line

simulation

also

operation operate

transformer—side switches and

switches，and it Can

laboratory．The

three—phase

to line switches

different sets oftime at most．

apply split-phaseoperation

by setting叩1

simulation

simulation；time

program

laboratory；dynamic

Keywords：powersystems；power system dynamic

controller

simulation；physical

中图分类号：TM74

文献标识码：A

文章编号：

1674．3415(2010)17．0130．05

问题。电力系统动态模拟实验室开关跳合闸时间控

0引言

制器对保证实验室能够真实模拟实际电力系统具有

较高的意义。

在实际电力系统动态模拟实验室中，要求对模

J，如

拟线路、模拟变压器的开关进行跳合闸操作【l

1控制器设计目标

做变压器保护的区外故障实验，要对模拟线路开关

进行跳合闸操作，以模拟出和实际现场一致的开关

动作行为，如果在模拟实验室安装线路保护装置，

让线路保护装置去出口跳合模拟线路开关，这无疑

是给实验室增加成本，而且不能模拟保护误动作或

拒动作等情况，因此很有必要在电力系统动态模拟

实验室中装一个开关跳合闸时间控制器，所有开关

跳合闸时间全由人为控制，这样可以轻松解决这一

结合实际电力系统动态模拟实验室主接线图

(见图1)，能实现对4个线路开关、2个母联开关

进行分相跳闸操作、三相合闸操作，对三绕组变压

器3侧开关、双绕组变压器2侧开关进行三相跳闸

操作(见表1)。以故障开关动作作为触发起始时间，

对模拟线路开关、模拟变压器三侧开关的跳合闸各

种时序控制操作，可实现如线路开关不同时的分相

万方数据

李建春，等

．13卜

电力系统动态模拟实验室开关跳合闸时问控制器

跳闸、合闸及重合后加速跳闸等多个不同时序的开

关出口操作。实现对实验室三个交流系统的跨系统

时序控制操作，实现由其他计算机对实验室的三套

交流系统的各开关进行时序控制操作。

图1

1号系统电气主接线圈

No．1

main electrical

wiring diagram

Fig．1

system

表1输出节点要求

node

Tab．1

Request ofoutput

开关名称

2号系统

每个系统

输出节点要求

线路开关

操作要求

输出信号

1号系统

3号系统

节点

总节点

1011．1012

102I， 1022

104l，1042

107l，1072

1081，1082

分相跳闸

三相合闸

分相跳闸

置相合闸

105l，1052

1061，1062

305，306

1：常开触点

1031。1032

302，303

母联开关

109l，1092

308，309

2：脉冲方式输出

3：脉冲宽度在10～250n塔可设冀

变压器各侧开关

1002，l003

1004

1005，l006

1007

lool，1008

1009

三相跳闸

到信息后设置时间序列，等待中断到达后(故障开

关动作引起中断)执行一系列模拟开关的跳合操作。

另外，控制器前台程序利用局域网使用UDP协议，

可以发送或接收命令，这样就实现了其他计算机对

实验室三套系统模拟开关的控制(当多套系统连接

在一起组成更大的系统时用到)[2-5]。

2控制器的实现

2．1设计框架

根据控制器的设计目标和实验室已有条件(已

具备模拟开关操作回路)，对控制器的框架设计如

图2，实验窜配有三台主机，每台对应一个系统，

利用此三台主机的串口，控制器后台程序通过串口

对控制器前置器发送操作时序和命令，前置器接收

2．2硬件部分的实现

控制器前置器需要利用一部分元器件加以实

现，根据输出节点共有29个的设计目标和程序逻辑

不复杂这一特点，选择最常用的89C5l芯片。故障

开关动作时节点触发51芯片的外部中断，以此中断

作为起始时间开始计时，当计时达到所设定的各时

间后，5l芯片P口产生一所设脉冲宽度的低电平，

经过反向器、光隔离放大器驱动继电器动作。实际

原理图如图3。

其他计算机

以太网

i弓机■七2■=臣3．

一f号机。、l号机

2．3软件部分的实现

1232串口

’。’’’。-。。。11。。一

2．3．1控制器前置器软件部分

1号系统f

前蔑器J

89C51有4个口，PO～P3口，本前置器除P3．0，

P3．1管脚当作串口用，P3．2管脚当作外部中断外，

其他管脚(共29个管脚)全部作为I／O输出口。

89C5l有128个字节内存，分为定值和变量，定值

有1个脉冲宽度，13组时间，对应这13组时间的

跳合『甲】动作出口

口

跳合闸动作出口

图2控制器设计框架图

framework

ofthe controller

plan

Fig．2 Design

万方数据

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