实时数字仿真技术在智能变电站测试中的应用

智能变电站的广泛应用使得其二次设备在新环境下的性能测试成为新的研究课题。在实时数字仿真系统(RTDS)的基础上,讨论了GTNET卡的应用以及智能站二次设备的测试方法,并通过仿真实例验证了该方法的可行性,以及二次设备在各种常规试验项目及二次系统异常情况下的动态性能。     

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。     

直流现场层模拟系统研究

高压直流控制保护系统在 RTDS 试验过程中,囿于 RTDS 仿真能力的限制,众多外国设备无法完全放入 RTDS 建模.由于没有足够的测控单元和现场设备,导致直流控制系统面临"控无可控"的局面,执行顺序、连锁逻辑等重要功能不能得到测试.Profi Sim (ProcesS Field Simulatot) 现场层模拟系统在工控机上通过软件的方式建立一次设备模型和测控单元模型,然后再通过数据 IO 卡、Profibus 现场总线、IEC61850 通信,与直流控制保护系统、RTDS 实时数字仿真设备构成完整的闭环测试系统,解决了 RTDS 的仿真瓶颈,实现了对直流控制保护系统的完整测试.该成果已成功应用于高岭背靠背直流联网工程的控制保护系统试验,结果表明缩短了试验周期、提高了试验质量.     

直流现场层模拟系统研究

高压直流控制保护系统在RTDS试验过程中,囿于RTDS仿真能力的限制,众多外围设备无法完全放入RTDS建模。由于没有足够的测控单元和现场设备,导致直流控制系统面临“控无可控”的局面,执行顺序、连锁逻辑等重要功能不能得到测试。Profisim（Process Field Simulator）现场层模拟系统在工控机上通过软件的方式建立一次设备模型和测控单元模型,然后再通过数据IO卡、Profibus现场总线、IEC61850通信,与直流控制保护系统、RTDS实时数字仿真设备构成完整的闭环测试系统,解决了RTDS的仿真瓶颈,实现了对直流控制保护系统的完整测试。该成果已成功应用于高岭背靠背直流联网工程的控制保护系统试验,结果表明缩短了试验周期、提高了试验质量。     

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。     

智能变电站实时闭环测试技术研究及应用

智能变电站的大规模推广,对二次系统在各种故障及异常情况下的动态性能测试,提出了更高要求,基于实时数字仿真系统（real-time digital simulator, RTDS）开展智能变电站二次系统动模试验方法研究,提出了智能变电站数字动模测试模式,并设计了智能变电站二次系统闭环测试方案,用于保护装置性能试验、二次系统特殊试验以及全站二次系统整体测试等。最后,结合某500kV智能变电站工程集成联调,对其二次系统开展了数字动模试验,考察了二次系统的性能,结果表明该测试方案科学有效。     

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...     

电力简讯

“实时数字仿真系统(RTDS)的应用研究”项目简　　介　　电力系统实时仿真是解决电力系统问题的强有力的分析研究工具。在电力系统规模日益扩大及电力电子技术广泛应用的形势下,常规物理仿真设备面临许多技术和经济问题,全数字式仿真装置成为电力系统实时仿真关注的焦点。由加拿大曼尼托巴直流研究中心研制、RTDS技术公司生产的实时数字仿真系统(RTDS)可用于电力系统分析研究、继电保护和控制设备的测试和试验以及教育与培训。但RTDS中某些模型具有一定的特殊性,在采用RTDS进行系统仿真时,应对不同的项目制定不同的仿真方案。华东电…     

利用RTDS实时数字仿真系统进行升流补偿电流互感器暂态特性测试

论述了如何利用RTDS实时数字仿真系统进行升流补偿电流互感器暂态特性测试,通过此测试验证了RTDS实时数据仿真系统的实用性。     

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。     

基于RTDS的同步相量测量装置动态数模试验方法研究

文章介绍了一种同步相量测量装置的动态数模试验方法,该方法在RTDS平台上搭建两站、500 kV和220 kV两电压等级电磁环网测试模型,配置两台同步相量测量装置分别采集两站的相量,对该系统进行了动态仿真测试,进行了金属性故障、发展性故障、转换性故障、频率偏移和系统稳定破坏等多种扰动下的动态数模试验,试验验证了测试方案的可行性和正确性。     

大规模交直流混联电网RTDS快速建模方法

为提高大规模交直流系统实时数字仿真器(RTDS)建模的效率,提出了一套将各种常用机电暂态数据文件统一转换为RTDS模型的成套流程方法。对PSS/E-RSCAD数据转换时关键元件的模型对应关系及存在的问题进行了对比分析,从电力系统抽象建模、动态等值、数据预处理和数据转换等方面详细介绍了大规模交直流系统RTDS建模的关键技术。开发了一套常用机电暂态软件至RTDS的数据移植软件,并成功应用于浙江电网的RTDS快速建模研究。对称故障下的仿真结果表明,系统转换前后稳态和暂态特性相一致,验证了RTDS快速建模方法的有效性。     

砚山500kV固定串补系统短路试验与它的RTDS仿真研究

通过砚山500kV固定串补的一次设备结构及其控制保护系统、人工单相接地试验及试验的RTDS仿真的介绍,系统试验结果和仿真结果的对比,验证了砚山串补设备及其控制保护功能的正确性,也证明了RTDS试验的可信性。为串补系统短路试验和它的RTDS仿真提供有价值的参考。     

特高压直流输电控制保护系统实时仿真技术的研究及应用

采用模拟高压直流输电一次系统的RTDS平台与直流工程的实际控制装置相结合的方法,实现直流工程的仿真验证平台的搭建,存在占地面积大、接线复杂的问题。提出了一种直流输电控制保护系统实时仿真的技术。使用Matlab/Simulink图形化的方式一比一搭建直流控保程序,通过代码转换及多线程优化调度方案将图形化程序转变为CBuilder代码文件,构建高集成度的RTDS自定义元件,只需采用单个RTDS计算单元实现了整个直流工程换流站的控保程序计算。在RTDS仿真平台上对所提出的技术进行了验证,试验结果表明该技术有效、可行。该仿真技术使交直流混联大电网的实时仿真问题变得更加经济、高效。     

保护在同杆双回线动模试验中的动作分析

对一种超高压数字式线路保护装置在同杆并架双回线路500kV动模系统上的试验情况进行了分析。与单回线保护相比，同杆并架双回线保护必须解决在跨线、转换性等复杂故障下的选相跳闸问题。在500kV系统200km及400km线路长度的同杆并架双回线模型上，以及41km的三角环模型上所做的动模试验，表明所采用的突变量选相元件及负序零序电流选相元件不能完全正确地选相，阻抗元件一般情况下可以满足双回线故障的要求，但应注意跨线不接地故障及零序互感对阻抗元件的影响，长线路重负荷下转换性故障可能使纵联零序电流保护灵敏度不足。试验是在RTDS设备上进行的，试验表明解决这些问题所采取的措施可行。     

基于CIM的配电网模型到RTDS仿真模型的转换研究

利用配网管理系统中基于CIM的配电网配置信息直接在RTDS中生成仿真模型,可以快速地构建配电网实时仿真模型并减少人为误差。在讨论CIM和RTDS模型的区别以及对应关系的基础上,分析了基于CIM的配电网模型转换到RTDS仿真模型的若干关键技术。在拓扑转换过程中提出了基于生成树的坐标位置生成法,在此基础上针对闭合环多且集中的拓扑电路提出了基于最小独立闭合环的方法,并用连枝比和分散度两个评价指标来判断适用于后者的电路拓扑。最后开发了相应模型转换软件,利用软件将一个真实的配电网转换到RTDS仿真系统中,从而进行了有效性验证。     

基于RTDS的一种直流触发角测量方法及其实现

随着我国电力系统的发展和计算机漱硬件技术的提高,RTDS实时数字仿真系统由于其具备建立闭环仿真环境等的优点在我国得到了越来越广泛的应用。提出了一种基于RTDS的闭环交直流混联系统的直流触发角测量方法。在介绍了直流触发角测量原理和RTDS改进点火脉冲算法的基础上,提出了可用于直流控制保护设备控制测试分析和系统分析研究用的直流触发角测量方法．并基于RTDS控制模块库元件和自定义（UDC功能进行了仿真实现。最后,就我国桌特高压直流输电系统的电气参数和南瑞继保自主．研发的特高压直流控制保护系统样机,通过与实际控制保护系统直流触发角测量录波软迹的比较．验证了所提方法的有效性。     

楚雄SVC控制保护系统功能和动态性能的RTDS试验

楚雄静止无功补偿（SVC）是云广特高压直流的配套工程,具有技术新、容量大的特点,有必要在工程投产前进行RTDS试验。项目包括建立目前世界规模最大的交直流电网RTDS实时仿真模型,搭建由RTDS、SVC控制保护屏柜、云广直流实际控制保护装置、功放等构成的闭环试验系统,分别在云广直流联网、孤岛两种方式下对楚雄SVC控制保护系统的功能、动态性能以及与电网相互作用进行实时闭环试验。结果表明：楚雄SVC的RTDS闭环试验系统建模合理;试验发现并解决了两套SVC控制不协调工作、交流系统瞬时性故障时SVC退出运行等多项功能缺陷。     

大容量电池储能系统实时数字仿真测试技术研究

为了全面测试南方电网公司自主研发即将在深圳投运的大容量电池储能系统,在深入了解大容量电池储能系统控制策略、保护功能及高级应用功能的基础上,对大容量电池储能系统实时数字仿真（RTDS）测试关键技术进行了研究。结果显示：大容量电池储能系统的RTDS测试的技术难点主要在于测试方案研究、建模规模评估及具体的系统建模等;蓄电池组及PCS部分建模是大容量电池储能系统的RTDS测试平台构建的关键环节;所建议的模型能反映大容量电池储能系统的RTDS控制特性,可对其功能及动态特性进行试验研究及验证。     

线路保护实时仿真自动测试平台设计

阐述了实时数字仿真的现状,分析了数字实时仿真器RTDS的优缺点,提出了一套线路保护设备实时仿真自动测试方法。利用实时数字仿真器、VB语言和数据库,设计开发了一个实时仿真自动测试平台。利用仿真平台的专业性、VB语言的兼容性以及数据库信息存储的准确性和规范性,考虑可靠性约束,建立了简明的人机界面,实现了线路保护设备测试流程自动化实现方法。通过线路保护设备测试验证了该系统的准确性、可靠性及实用性,具有推广价值。