电力系统实时数字仿真器RTDS

电力系统实时数字仿真器RTDS(RealTimeDigitalSimulators)是实时全数字电磁暂态电力系统模拟装置 ,采用与EMTP仿真程序相同的算法 ,但由于其具有很强的硬件计算能力 ,进行系统研究时速度要快得多。另外 ,RTDS仿真系统的频率特性包括了一个很大的频率范围 (从直流到 4kHz) ,在此频率范围内 ,RTDS仿真系统是全面分析电力系统各种问题的理想工具。RTDS仿真系统可以用于电力系统分析研究、测试保护系统、控制系统的测试及其教育培训     

简讯

RTDS电网暂态仿真技术研究2 0 0 4年 2月 2 5日 ,四川省电力公司在成都召开《RTDS电网暂态仿真技术研究》项目验收会。RTDS电网暂态仿真技术研究项目利用国际先进的实时数字仿真设备 ,建成RTDS仿真实验室 ,其仿真能力和仿真精度可满足对电力系统各种保护、控制设备进行性能实验的要求。可用于电网工程、新技术应用和运行分析等。使四川省电力公司具有对电网电磁暂态过程和现象进行实时仿真的能力。RTDS电网实时数字仿真系统已按要求建成 ,开展了实际工程的试验研究 ,如“洪龙 5 0 0kV同塔双回线路继电保护性能检验”、“二滩5 0 0k…     

电力系统实时数学仿真技术

介绍电力系统实时数字仿真技术的发展过程，以全数字实时仿真系统(RTDS)为例，说明实时数字仿真技术在电力系统中得到了广泛应用。基于微机的电力系统实时数字仿真技术具有良好的发展前景，重点讨论我国第1台自主开发的基于微机的数字动态实时仿真系统(Digital Dynamic Real-TimeSimulator，DDRTS)，指出此项技术是未来电力系统实时数字仿真中的一个重要发展方向。另外，强调了在这个领域研究中值得关注的几个问题。     

RTDS在继电保护试验上的应用研究

继电保护设备在电网环境下进行全面的性能仿真试验检测,对电网的安全可靠运行至关重要。基于实时数字仿真系统(RTDS)在试验方面的实时性及闭环测试能力的特点,介绍了电力系统线路保护、母线保护和变压器保护三种保护的RTDS实时仿真试验建模方案。     

RTDS在基于IEC 61850标准的保护闭环测试中的应用

RTDS电力系统实时仿真器是一种实时全数字电力系统电磁暂态仿真模拟装置,也是研究和分析电力系统特征、对继电保护进行闭环测试的重要检验工具,在国内外都已得到广泛的应用。目前,基于IEC61850的智能变电站设备在电力系统中应用日趋广泛,RTDS适应技术发展的需要,由RTDS-GTNET网络协议卡提供RTDS与数字化变电站设备的模拟量和数字量通信功能,并于2013年开发了GOOSE-V5以及面对中国市场的Chinese SV模型,实现了用RTDS系统直接对国内基于IEC 61850的数字化保护和二次设备的闭环测试。主要介绍了RTDS-GTNET板卡及其配置方法,为使用RTDS进行数字化变电站继电保护设备研究的各科研单位提供基本的实践配置及使用方法。     

实时数字仿真(RTDS)在电力系统稳定性分析中的实效性研究

实时数字仿真(RTDS)对电力系统暂态过程模拟的结果与非实时仿真软件(如EMTP)是等效的，这已在实际应用中得到证实。通过将RTDS在稳定性课题中的模拟分析结果与通用非实时软件PSASP的结果进行对比．证明RTDS也可以有效地应用于电力系统稳定分析的研究领域。     

电力系统计算机及实时数字仿真(下)——电力系统实时数字仿真

着重讨论实时数字仿真系统RTDS的特性及其工程应用。通过实时数字仿真系统在FACTS及HVDC实际工程中的应用,阐明了实时数字仿真技术对设计和校验电力系统控制及保护设备的重要性。     

RTDS应用于直流控制保护系统的仿真试验

介绍了电力系统实时数字仿真系统(RTDS)在西北—华中联网背靠背直流工程灵宝换流站直流控制保护系统仿真试验中的应用情况,详细说明了仿真系统的配置、建模以及与外部系统的接口,并对RTDS用于直流控制保护系统仿真研究进行了总结。     

基于RTDS的±800kV特高压直流输电系统的建模与仿真

电力系统实时数字仿真器RTDS已经在电力系统仿真分析、控制保护设备的闭环测试、交直流系统的相互影响分析以及直流系统的控制研究等方面得到了广泛应用.介绍了根据向家坝-上海±800 kV特高压直流输电示范工程,在RTDS上进行的特高压直流输电系统的一次系统建模,并搭建了具有一定通用性的RTDS内部控制系统.经闭环测试,该模...     

基于IEC 61850标准的实时数字仿真系统

电力实时数字仿真（RTDS）系统是分析电力系统特征、测试继电保护及二次设备的重要手段,得到了广泛应用。采用电子式互感器后,RTDS系统不再需要D/A转换和功率放大等环节,可以直接将仿真产生的数据经格式转换后加以使用。文中研究了基于IEC 61850标准的新型RTDS系统的构成和实现,介绍了连接RTDS系统与全数字二次设备的测试模型,通过对110 kV线路数字化保护的试验验证了系统的实用性。     

基于RTDS的电弧接地故障自定义建模及仿真分析

电弧接地故障建模仿真对于电气设备的研制和电力系统安全运行的分析具有重要意义。基于实时数字仿真仪(RTDS)平台对电弧接地故障进行建模仿真。对Cassie电弧的连续系统数学模型进行数值逼近,将其转换成离散系统数值递推模型;在RTDS的CBuilder开发环境中创建了可控的Cassie电弧元件模型。通过与Matlab标准模型的测试对比实验,以及电力系统的中性点不接地系统的单相电弧接地故障应用实验,验证了自建元件模型的正确性和有效性。所建电弧模型填补了RTDS仿真模型的空白,采用的建模方法具有普适性,为类似的研究提供参考借鉴。研究成果可以应用于电力系统实时电弧故障仿真以及继电保护设备的实时闭环混合仿真检测。     

基于多线程技术的数字保护实时仿真系统

一次系统实时数字仿真对仿真步长有着严格的要求,一般为50～60 μs.而微机保护等控制系统对仿真步长的要求则低得多,两者相差达一个数量级以上.这给在RTDS上实现保护实时、闭环数字仿真系统带来很大困难.首先介绍了RTDS中控制系统以及用户自定义组件(UDC)的数学模型,分析了实时仿真系统所遇到的问题,指出多线程技术可以解决控制系统采样间隔与仿真步长不一致的问题,从而有效缩短最小时间步长;然后详细介绍了多线程技术的原理以及在RTDS中的实现方法,并开发了基子多线程技术的保护实时数字仿真系统模型;最后以一套纵联保护实时仿真模型为例,在RTDS系统中验证了多线程技术的优越性.     

实时仿真在电力系统仿真中的应用

简要介绍了RTDS(实时仿真)技术特点及应用领域,可为电力系统实验、研究、运行人员研究系统提供工具和参考。     

基于RTDS数模仿真平台的±800kV酒湖特高压直流输电系统建模

电力系统仿真是研究特高压直流输电技术特性和功能的重要方式。为了实现±800kV特高压直流输电工程二次设备的集成联调检测以及研究交直流系统的相互影响,本文在RTDS实时数字仿真平台上,通过RTDS的各类输入输出板卡与直流控制保护装置、换流阀阀控设备以及测量接口屏等二次设备相连接,构成控制闭环仿真系统。针对RTDS硬件平台升级和换流阀阀控系统接口特点,详细介绍了仿真平台和各类二次设备的接口形式,并采用RTDS的PB5处理器背板光纤互联以增大rack的节点计算数目。在RTDS闭环仿真平台上,以直流控制保护装置的附加控制功能为例,开展了直流功率调制试验,仿真结果验证了直流控制保护装置频率控制功能的正确性。     

基于RTDS和PSASP的大区电网低频振荡研究

为理解和解决电力系统的低频振荡问题,结合川渝并入华中电网互联输电的实际工程,基于低频振荡故障的数学模型和机理的研究,计算分析了目前华中电网产生低频振荡的几率、地点和稳定特性。利用实时数字仿真系统(RTDS)搭建大区电网等值简化模型,并利用RTDS和电力系统综合程序(PSASP)对电力系统中常见的抑制低频振荡故障方式进行计算分析和比较,总结出有关规律以进一步研究和抑制全国联网后可能伴随的低频振荡。     

基于RTDS的电力系统实时仿真

随着我国电力系统建设的迅速发展,传统的非实时仿真技术越来越难以满足电力系统规划和设计的需要.采用实时仿真工具对电力系统进行实时仿真势在必行.基于高速处理器的实时仿真器(RTDS)的出现,满足了对电力系统进行实时仿真的需要.介绍了RTDS的结构和特点,然后在RTDS环境下建立了一个典型电力系统的模型.并就此模型进行了实时仿真分析.仿真结果表明,RTDS可以实现对电力系统的实时仿真.     

RTDS在电力系统稳定控制研究中的应用

介绍了加拿大开发的实时数字仿真器(RTDS),简述了基于RTDS的系统模型搭建,并举例进行了模型搭建的说明.阐述了RTDS在电力系统稳定控制研究中的应用,认为RTDS可用于实现对目前各类稳定与控制分析的有效模拟.这种稳定控制系统的仿真,相当于利用RTDS仿真模拟了电力工程中的稳定控制装置和系统,非常有利于教学和实现对稳定控制装置算法的模拟、精细仿真研究和算法性能验证.最后,用一个失步解列和低频减栽的例子对基于RTDS仿真及其有效性进行了必要的说明.     

内蒙古电力科学研究院建立电力系统实时数字仿真实验室

内蒙古电力科学研究院正在建设的电力系统实时数字仿真实验室，主要仿真设备是引进加拿大RTDS技术公司的，具有国际先进水平，实验室建成后，将为内蒙古电力系统开展电力系统稳定分析、控制装置的检测及研究工作提供一个良好物理平台，将会为内蒙古电网的稳定运行和合理发展提供有力的技术支撑。     

基于RTDS和FPGA联合仿真平台的多速率实时仿真方法

为实现含分布式电源的电力系统实时仿真,研究了一种基于实时数字仿真器(RTDS)和现场可编程门阵列(FPGA)联合仿真平台的多速率实时仿真方法。采用局部延迟插入方法分解电力系统网络,并利用拟合法和外插法实施并行多速率接口电气量交互。为减小通信延时对仿真精度的影响,提出了一种FPGA数据发送适当早于RTDS数据发送的接口电气量异步交互方法。在RTDS和FPGA联合仿真平台上以50μs/1μs混合仿真步长实时仿真了一个含2个光伏发电的IEEE 5节点电力系统,并与PSCAD平台下的仿真数据进行对比,验证了所提联合仿真平台的可行性和实时仿真方法的准确性。     

电能质量污染源实时数字动态仿真

简要介绍了实时数字仿真系统(RTDS)的组成、作用以及几种电能质量污染源的产生和在RTDS上的仿真原则;重点描述了在电能质量污染源定向研究中应用RTDS进行几种电能质量污染源实时动态仿真的实例。