电力系统全数字仿真装置在河北电网的应用调试

介绍了电力系统全数字仿真装置(ADPSS)在河北南网的调试和应用情况.电力系统全数字仿真装置的硬件配置包括PC机群、功率放大器和物理接口箱.应用电力系统全数字仿真装置可以进行电网稳定分析和安全预警,可以用于电力系统的各种分析计算.电力系统全数字实时仿真装置的安装和联调工作包括:机群管理及监控软件功能测试、仿真系统功能测试、仿真装置物理接口箱与接口板卡功能测试、仿真装置外接物理装置试验功能测试.文中详细介绍了仿真装置的联调工作并指出在调试中发现的问题及其解决办法.     

电力系统全数字实时仿真装置

电力系统全数字实时仿真装置是基于高性能机群服务器、具有我国自主知识产权的全数字实时仿真系统。该仿真装置利用机群的多节点结构和高速本地网络,采用并行计算技术对计算任务进行分解,并对进程进行实时和同步控制,从而实现了大规模复杂交直流电力系统(1 000台发电机、10 000条母线)的机电暂态实时仿真和机电–电磁暂态混合实时仿真以及外接物理装置试验。该仿真装置具有性价比高、扩展性好、软硬件接口灵活多样等特点,可连接调度自动化系统以接收系统在线数据,接入PSASP用户自定义模型或MATLAB/Simulink模型进行局部和子任务计算,通过A/D和D/A转换接口接入控制保护物理设备进行闭环仿真试验。目前国内多家单位已应用该仿真装置,开展了电力系统故障再现分析,继电保护、安全自动装置和直流输电控制装置等的试验研究,大系统安全稳定运行及控制策略研究等工作。应用表明该仿真装置运行可靠、计算结果准确,在科学研究、教育培训和生产运行实践中起到重要作用。     

一种新型的FACTS控制设备实验与性能测试平台

本文构建了一种新型的FACTS控制装置实验与性能测试平台。以可控串补(TCSC)的接入为例,该仿真平台由TCSC控制装置与电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)接口而成。仿真平台用机电暂态模型对大电网建模,用电磁暂态模型对TCSC及其所在的线路建模,通过物理接口箱将TCSC控制装置接入到仿真平台。TCSC控制装置采集功率放大器的输出,根据内置的控制策略发出TCSC的控制信号。ADPSS根据接收的控制信号控制晶闸管模型的状态。该仿真平台不需要对大电网进行任何等值就可以研究FACTS接入后对电力系统的影响。本文给出了TCSC的阻抗控制、潮流控制及阻尼功率振荡控制的实验结果。实验结果表明,本文构建的实时仿真平台是有效的,可以用于研究FACTS装置对电力系统的影响及检测FACTS控制设备的性能。     

电力系统数字动态实时仿真系统的研制和应用

介绍了国内第一套具有自主知识产权的电力系统数字动态实时仿真系统(DDRTS)的研制和应用情况 ,突出了系统的设计和特点。该系统基于微机实时数字仿真 ,集系统仿真与实时测试功能为一体。系统采用双处理器体系结构 ,微机负责进行电磁暂态计算 ,通讯卡DSP负责通过标准输入输出接口与待测装置通信。双处理器并行工作可显著提高系统的计算和通信速度。实际的仿真与测试应用表明该系统是一套性能优越的全数字实时仿真与测试系统。     

新型全数字电力系统仿真与教学实验平台的研制

数字仿真具有安全、经济、方便灵活的优点,在很多方面已逐渐替代物理模拟装置,成为电力系统仿真、实验和培训的主流选择。本文工作涉及一种新型的、具有完全自主知识产权的全数字电力系统仿真与教学实验平台的研制。平台的开放性、扩展性好,系统实验安全,不但可以计算电力系统的电磁和机电暂态过程,实时模拟电网的各种运行状态,而且还能够连接真实的物理装置,进行保护装置、安全自动装置以及测量和控制装置的实时闭环测试。一方面是学员熟悉电力系统及一、二次设备运行状况,完成实验课和毕业设计的仿真平台,另一方面,也为教师进行科研课题研究、技术产品开发提供了理想的试验工具。     

全数字实时仿真器——HYPERSIM

介绍了加拿大HYDROQUEBEC公司开发的一种功能强大、界面友好、接口方便的全数字实时仿真软件HYPERSIM。这种全数字实时仿真软件是为在线实时应用设计的，也可进行离线仿真，可用于电力系统、电力电子及电机拖动分析。A/D和D/A接口、用户代码模块(UCB)接口以及与商业软件MATLAB和EMTP等接口极大地扩充了程序应用的灵活性。文中通过3机9节点系统的仿真实例说明了程序的性能。     

黑龙江省电网全数字仿真系统应用

电力系统全数字仿真装置集合了各种传统电力系统分析软件的优点,并在功能上进行了提升和优化,成为电网仿真分析和装置测试的有力工具.介绍了黑龙江电网全数字仿真系统的建设情况,实现了输电线路机电-电磁暂态混合仿真计算、风电场35 kV小电流接地系统闭环动模试验等方面的应用.     

新型区域配电网数字物理混合仿真系统研究

随着大量分布式电源及新型电力电子设备接入配电网,迫切需要开展面向新型区域配电网的仿真分析关键技术研究,为配电网的规划、运行、科学研究与试验提供先进实用的分析技术和仿真手段。介绍了电力系统物理仿真、数字仿真和数字物理混合仿真,阐述了现有RTDS、ARENE、HYPERSIM、DDRTS等几款主流商业数字物理混合仿真系统的特点及其优缺点,并对数字物理混合仿真的分类方法进行归纳。然后从平台研发、模型建立、算法研究、接口开发、故障模拟等方面对新型配电网数字物理混合仿真技术进行了全面叙述,初步探讨新型配电网数字物理混合仿真系统研究,为进一步展开相关研究开发工作奠定基础。     

直流全数字装置在航空发动机仿真试验器中的应用

介绍了直流全数字装置在航空发电机仿真试验器中的应用。对系统同时满足快速性和稳速精度的可能性进行了分析，给出系统调试的结果。     

现代电力系统大功率数模混合实时仿真实现

数模混合实时仿真技术兼具数字仿真和物理模拟的优势,将成为未来电力系统仿真分析的有效手段。为了适应现代电力系统的发展需求,提出了通用型大功率数模混合实时仿真系统架构,采用基于理想变压器模型改进接口算法、基于电力电子变换器大功率物理侧接口和抗干扰信号交互系统,实现了400V/50kVA大功率数模混合实时仿真系统。同时,在所提出的数模混合实时仿真平台上开展了数模混合实时仿真实验,并与全数字仿真实验进行了对比,验证了系统的稳定性和准确性。     

单片机控制系统和微机系统之间通信的几个技术问题

为了解决多CPU结构单片机控制系统在调试模块通信方面的困难，提出了一整套实现单片机系统和微机系统之间串行通信的软、硬件设计方案。通过接口转换器实现双方电平转换，单片机使用中断方式控制难，微机使用VB编程，并采用通信保护电路，大大增强了通信的可靠性，简化了调试过程。     

新型智能化微机保护调试仪

本文介绍了基于ＭＣＳ８０９８单片机的《智能化微机保护调试仪》的硬件构成、软件设计原理及功能和特点。该仪器可以根据保护装置的动作信号及动作过程实时地提供系统各种故障情况下出现的电流、电压暂态波形及保护所需的系统状态信号，可代替耗资巨大的动模实验室进行高频、距离等保护的调试及继电保护整组动作的静态、动态模拟实验，以其体积小、造价低廉特别适合现场调试实验，具有广泛的应用前景     

电力系统设备远程程序升级解决方案

针对传统的电力系统设备程序更新不方便的问题,提出了一种通过在电话网络上利用73 M2901C实现PC机与远程单片机系统通信,从而对基于单片机系统的电力系统设备进行远程程序升级的方法.对PC机、电话线、单片机系统之间的转换接口硬件电路设计做了详细的论述,并在软件设计中采用了在应用中编程IAP(In-Application Programming)的设计思想,简化了硬件电路的设计.此程序升级方法可以用在大多数利用单片机开发的电力系统设备上.     

一种新型电力故障录波器的研究与实现

介绍了一种新型的电力故障录波器的软硬件设计,该装置的主处理器选用了TI公司的浮点处理器TMS320C33芯片,对电力系统进行故障诊断及记录故障发生时系统的动态电参量,满足了故障录波数据测量的高精度要求.主控处理器选用了Motorola公司的ColdFire 5282,它是与上位机监控系统连接的桥梁,设计了丰富的通信接口,负责转发监控命令和故障记录等,ColdFire 5282上移植了μClinux嵌入式操作系统,引入先进的任务调度机制及文件设备管理,提高了系统的稳定性.     

基于LabVIEW的电机集群控制系统

研究了基于LabVIEW的电机集群控制。采用RS-232C串行通信方式实现上位机与群内各电机控制主板的通信,以实时修改系统控制参数、电机运动状态监控等功能。给出了基于LabVIEW的控制面板设计流程图、集群控制系统拓扑结构、串口通信硬件电路。实验结果验证了方法的正确性。     

基于USB总线的巡检仪通信接口设计

根据便携式巡检仪的总体设计要求,介绍了通用串行总线(USB2.0)与巡检仪单片机C8051F340的硬件连接。重点设计了USB应用系统软件部分,包括其外设端的单片机固件程序、主机操作系统上的客户驱动程序以及主机应用程序3部分。最后通过Philips公司提供的PDIUSBD12SMART套件测试电路辅助实现了正常的USB通信,经上位机测试后,能够投入使用。     

基于ADPSS的德宝直流电磁-机电暂态混合仿真 宿国良,王渝红,戴寒光,丁理杰,李兴源

针对机电暂态程序仿真无法详细体现故障期间的暂态过程以及电磁暂态程序仿真对交流系统反映不足的问题,分析研究电磁暂态子网和机电暂态子网数据交互的电磁-机电暂态混合仿真。详细介绍了电磁-机电暂态混合仿真软件ADPSS以及基于ADPSS的电磁-机电暂态混合仿真原理和流程。对±500 k V德宝直流实际算例分别进行了电磁暂态仿真、机电暂态仿真和电磁-机电暂态混合仿真,对比分析仿真结果,表明电磁-机电暂态混合仿真可以对较大规模电网的局部电磁暂态过程和交流系统响应进行有效分析,其仿真速度快,结果准确可靠。