基于RTDS的微机保护实时闭环数字仿真系统

传统仿真方式下建立的保护模型通常是离线、开环的,无法满足对微机保护实时交互测试与研究的要求.分析了微机保护实时闭环数字仿真系统的意义,说明其可以作为研究平台、事故分析平台、试验测试平台以及教学培训平台.提出了微机保护仿真系统的两种典型应用方式并分析了其优缺点.根据IEC 61850标准中对保护功能的划分方法,开发了丰富的保护实时仿真组件;根据IEC 61131-3标准,以功能方框图方式构成保护系统;将上述"软保护"系统嵌入到一次系统仿真模型中,从而构成微机保护实时闭环数字仿真系统.在RTDS上的实际运行结果表明,"软保护"系统可在各种故障情况下实时、闭环、正确动作.     

基于RTDS的电厂侧AVC系统的测试方法

提出了一种在实时数字仿真平台下进行电厂AVC系统闭环测试方法。由系统模型、AVC系统、远动终端构成测试平台。包含系统平台模型和中央控制系统模型,由电力与运行系统元件构建。从实时数字仿真系统输出多路电压和电流量并通过远动装置转化为IEC104规约数据,通过数据总线传输给电厂侧AVC系统,实现闭环测试。AVC系统闭环测试为AVC系统的入网检测提供了解决方案。     

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。     

基于微机数字仿真的实时闭环测试系统

对基于微机数字仿真的实时闭环测试系统(DDRTS)进行了介绍。DDRTS集系统仿真和实时测试功能于一体,利用实时数字仿真技术,可对实际装置进行全面、完整、真正闭环的测试。     

基于微机的电力系统数字动态实时仿真装置

介绍了具有自主知识产权的电力系统数字动态实时仿真装置(DDRTS)的原理、构成及功能。该装置基于微机和Windows操作系统,采用全中文图形化界面,集系统仿真和实时闭环测试功能于一体,并具有静态继电器测试、信号发生与谐波测试、波形实时回放测试等辅助功能。     

Rogowski线圈电子式电流互感器实时仿真模型

基于电力系统实时数字仿真系统（RTDS）,研究并建立了Rogowski线圈电子式互感器的数值仿真模型和通信模型。建立了Rogowski线圈等值电路、数字积分器、重采样以及相位补偿等环节的数学模型,利用GTNET,依据IEC61850-9-2标准实现了采样值的编码与发送;根据IEC61850标准,利用采样值虚拟端子的概念建立了该电子式互感器的通信模型;开发了系统配置器以完成RTDS与实际保护、测控装置之间的可视化的数据流配置。闭环测试结果表明,提出并实现的电子式电流互感器实时仿真模型有利于提高数字化变电站系     

Rogowski线圈电子式电流互感器实时仿真模型

基于电力系统实时数字仿真系统(RTDS),研究并建立了Rogowski线圈电子式互感器的数值仿真模型和通信模型.建立了Rogowski线圈等值电路、数字积分器、重采样以及相位补偿等环节的数学模型,利用GTNET,依据IEC61850-9-2标准实现了采样值的编码与发送;根据IEC61850标准,利用采样值虚拟端子的概念建立了该电子式互感器的通信模型;开发了系统配置器以完成RTDS与实际保护、测控装置之间的可视化的数据流配置.闭环测试结果表明,提出并实现的电子式电流互感器实时仿真模型有利于提高数字化变电站系统测试的有效性.     

基于微机的电力系统数字动态实时仿真装置

介绍了具有自主知识产权的电力系统数字动态实时仿真装置（DDRTS）的原理、构成及功能。该装置基于微机和Windows操作系统，采用全中文图形化界面，集系统仿真和实时闭环测试功能于一体，并具有静态继电器测试、信号发生与谐波测试、波形实时回放测试等辅助功能。     

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.     

数字化变电站二次系统仿真测试方案

提出了一种基于数字动态实时仿真技术的数字化变电站二次系统测试方案.测试系统具有静态和动态测试功能.通过建立变电站一次系统的模型,对电网进行高精度的电磁暂态实时仿真计算,并将计算结果按照IEC 61850标准输出至实际的数字保护装置,可以对单个装置进行常规测试,也适合对各种电压等级的全套数字化变电站二次设备进行整体的闭环测试.     

玉林串补控制保护功能和动态性能RTDS试验

南方电网仿真实验室采用实时数字仿真(RTDS)方法,搭建了由RTDS、串补控制保护屏柜、功放、线路保护装置等构成的闭环测试系统,对玉林串补控制保护系统的功能和动态性能进行实时闭环试验。结果表明,玉林串补RTDS闭环测试系统建模合理,满足串补控制保护功能测试要求。尽管玉林串补控制保护在整体功能上满足技术规范基本要求,但存在部分保护动作值偏大及事件信息不完善等缺陷,需在投运前整改。     

数字动态实时仿真系统在变压器保护测试中的应用

主要介绍了数字动态实时仿真系统(DDRTS)的特点及主要功能，以及数字动态实时仿真系统和装置的实时闭环测试在山西电网变压器保护软件版本测试中的实际应用。     

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的微电网协调控制器仿真测试研究

微电网是能源互联网的重要环节,而协调控制器作为微电网的大脑,承担着控制指挥的枢纽作用.为验证微电网协调控制器的性能,首先,介绍了微电网电气部分的典型要素和组网方案;其次,基于实时数字仿真系统实时仿真平台搭建了包含各要素的微电网电气仿真系统;然后,设计了协调控制器与实时数字仿真系统之间的实时通信交互组网方案,构成闭环测试系统;最后,依托于该闭环测试系统,对微电网协调控制器的一键式启停、一次调频、后备电源等功能进行了仿真测试,仿真结果验证了协调控制器的各项功能,能够为后续协调控制器在工程现场的调试与应用提供坚实的保障.     

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。     

基于WinPcap的智能变电站继电保护测试关键技术研究

基于IEC61850标准进行智能变电站继电保护测试系统关键技术研究,对IEC61850标准进行深入解读,并使用WinPcap工具实现了过程层与间隔层之间的通信功能。同时,还实现了保护动作行为模拟,为变电站工作人员保护测试工作提供了一种新颖而直观的方式,并提供综合分析功能:故障波形特征量计算(序量计算,功率方向分析,阻抗分析)和谐波分析。经PSCAD/EMTDC仿真算例测试,系统计算精准、功能齐全,对IEC61850标准的理解正确,为继电保护测试工作提供了一个便捷的平台,具有广阔的应用前景。     

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。     

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.     

特高压多端混合直流闭环实时仿真研究

特高压多端混合直流输电技术在满足更远距离、更大容量可再生能源输送方面提供了一种更灵活的输电方式。本文以送端采用常规特高压直流(ultra-high voltage direct current,UHVDC)、受端采用双阀组混合换流阀串联结构所构成的特高压混合三端直流输电系统为例,搭建了双极特高压混合三端直流输电系统的RT-LAB实时仿真模型,实现了与直流控制保护装置的闭环接入,测试结果验证了闭环实时仿真模型与控制保护策略的有效性。该平台可方便地实现特高压混合三端直流输电控制保护系统功能和动态性能的验证,为特高压多端混合直流输电系统的应用提供技术支撑。     

数字化变电站继电保护测试技术的分析研究

随着IEC61850标准的实施和数字化变电站技术的逐步推广,数字化保护无论在硬件结构还是实现方式上都有明显的变化,这给传统继电保护测试技术带来了新的课题。研制的基于IEC61850标准的测试平台可实现对数字化继电保护装置的实时闭环测试。通过建立电力系统的一次模型,经过精密的暂态计算,将计算数据按IEC61850标准输出至实际的数字化保护装置,进行性能测试。试验结果表明,该平台可以提供满足数字化保护所需要的二次特征量和测试环境,具有重要的实用价值。