基于工程平台的直流控制保护系统全数字仿真建模与应用

为了准确模拟实际直流系统的运行特性,提出了基于工程平台HCM3000的全数字仿真建模方法。首先,介绍了仿真建模总体方案,说明了工程平台建模流程。其次,对由硬件装置实现的功能进行数字模拟,对图形化软件程序的通信接口进行改造,并转换为仿真可执行程序;通过任务调用程序,实现控制保护代码的有序调用。最后,以扎鲁特-青州特高压直流工程为例,建立直流系统仿真模型,完成大量功能性能试验,并与实际工程现场波形比对。对比结果表明,仿真模型与实际工程运行特性高度一致,验证了全数字仿真建模的准确性、有效性,能够再现直流工程的运行特性,对于实际工程的运行和维护具有重要的指导价值。     

基于HCM3000平台的高岭扩建工程直流极保护系统实施策略

介绍了HCM3000平台主要特点,阐述了直流保护系统的测量设计方案和三取二出口逻辑设计方案,分析了直流保护系统的整体设计结构、保护故障类型及保护功能配置策略,深入剖析了所有保护功能的目的、判断逻辑及动作策略。高岭背靠背扩建工程的直流保护系统软硬件平台采用HCM3000平台,并已顺利通过DPT试验。     

基于HCM3000平台柔性直流输电系统设计

针对传统柔性直流输电工程换流器桥臂开关频率高、谐波含量大、动态均压困难、系统损耗大、系统容量小等缺点,提出基于模块化拓扑结构换流器应用于实际柔性直流输电工程。给出模块化换流器桥臂详细拓扑结构及其子模块充电过程;推导柔性直流有功功率、无功功率控制算法,并在HCM3000平台完成桥臂控制器设计;基于主流RTDS仿真平台搭建闭环仿真系统,对控制器控制功能仿真测试并对仿真结果进行分析总结。整个设计过程对今后柔性直流输电控制保护系统工程化设计有实际借鉴意义。最后,对柔性直流推广应用作出展望。     

特高压直流输电系统测量屏HCM3000主机掉电分析

直流输电系统测量屏一般采取冗余设置,在一套测量屏出现故障或者两套测量屏均出现故障时,控制系统处理策略不同。为确保特高压直流输电系统安全稳定运行,避免测量屏掉电故障造成直流系统停运,进行测量屏柜掉电试验,分析控制和保护的逻辑关系,对可能出现的后果进行总结。为今后直流工程中故障应急处理提供参考。     

基于HCM5000的混合级联直流输电仿真系统实现与应用

文中介绍了基于许继新一代HCM5000控制保护平台的技术特点与特高压混合级联直流输电系统的基本结构。以特高压混合级联直流输电系统为对象,搭建了基于HCM5000装置的控制保护RTDS仿真平台,阐述了基于HCM5000的特高压混合级联直流输电系统仿真平台从I/O接口及内环逻辑实现方式两个方面进行的改进措施,并对仿真平台的系统架构与配置方案进行了说明。最后,通过将试验结果与国家标准进行对比,验证了仿真结果满足标准要求。结果表明,基于HCM5000的特高压混合级联直流输电控制保护系统仿真平台可以为特高压混合级联直流输电系统的运行特性及控制保护策略研究提供参考依据。     

直流输电仿真培训系统的开发与应用

随着跨区直流输电工程的日益增多,直流运行检修人员培训的重要性日益显现。文章介绍了国内首套直流输电仿真培训系统。首先从现场运维经验出发分析了培训系统的需要,然后描述了该培训系统的总体技术结构,最后详述了系统具备的实训功能技术特点。     

高压直流控制保护系统的设计与实现

在介绍MACH2直流控制保护系统的总体结构的基础上,给出了SCADA系统、交流站控系统、直流极控系统、直流保护系统的设计和实现方案。详细介绍了直流极控系统,包括其基本控制策略、基于电流过零信号的阀触发的监视和控制功能、无功功率控制、系统监视和切换功能。该方案已在我国葛洲坝－上海直流输电控制保护系统改造中应用,并取得了很好的效果。     

数模混合式高压直流输电仿真系统的建立

介绍了中国电力科学研究院仿真中心的数模混合式高压直流输电仿真系统的开发、建设及试验工作,阐述了如何建立适应仿真试验需要且实用高效的数模混合式直流仿真系统的设计思想、技术措施以及系统优化和简化方法。文中详细论述了多种设备的配置,高压直流输电一次物理模型和二次部分的结构优化,控制保护系统软硬件的调整和修改,设备间接口的设计,以及通过适当的通信系统实现直流输电模拟仿真系统的一次模型与控制保护系统间互联,与其他直流、交流仿真系统及其自动控制装置的连接,并通过后台及数据采集系统实现对系统的监控,从而建成完整的数模混合式高压直流输电仿真系统的工作。     

基于MATLAB/SIMUUNK的直流输电系统仿真模型

在Matlab/Simulink环境下,利用电力系统模块(PSB)针对直流输电(HVDC)系统及其控制器建立详细的仿真模型,进行系统稳态、电流参考值突变和直流线路故障仿真,得出相应的仿真波形,验证HVDC和控制器模型的有效性和正确性,且模型仿真精度高,仿真耗时短.     

HCM200直流控制保护系统“与逻辑模块”典型故障分析

针对换流站HCM200直流控制保护系统单一“与逻辑模块”导致的系统故障,参考金华换流站的故障案例、对某换流站同类故障进行分析与研究,提出该模块故障后可能导致的直流输电系统告警及保护后果,并且针对性地提出此类故障、隐患排查方法及改进措施。     

基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化

以控制系统的传递函数为基础,使用Matlab的Simulink工具箱对直流调速系统进行了仿真研究。采用面向控制系统电气原理结构图的方法建立了系统模型,结合SimPowerSystems工具箱,对开环系统、单闭环电压负反馈调速系统、转速电流双闭环调速系统以及脉宽调制调速系统进行了仿真,并作出了分析和比较。仿真结果表明,反馈控制系统较开环系统具有明显的硬度,机械特性不易受干扰;双闭环系统比单闭环系统在快速性和稳定性方面都有所提高;脉宽调速系统在调速范围、稳定性方面有一定的优势。对常用的双闭环调速系统模型进行了改进,采用遗传算法工具寻求控制参数最优解。仿真结果显示,优化后的参数能够更有效地提高调速控制系统的性能指标。     

基于Linux实时操作系统的配电网保护控制终端平台设计与应用

当前配电网保护终端平台仍采用封闭架构,高昂的平台操作系统授权价格以及封闭的开发环境,抑制了配电网保护控制业务海量的需求。针对开发者代码隔离诉求和网络保护性能约束,提出了一种基于Linux实时操作系统的配电网智能保护控制终端新平台。新平台拥有Linux开源、代码隔离、业务实时性支撑等特点。首先基于普通Linux操作系统嵌入实时补丁、设计实时进程调度和应用内存共享机制,以构造新平台基础。然后,设计了数据实时处理模块和保护业务服务模块,以服务配电网保护控制应用。最后,通过搭建软件测试环境,验证了新平台进程实时处理能力、重采样抖动控制能力。通过搭建RTDS实时数字仿真系统,验证了新平台下的网络保护应用性能。测试均取得了预期效果,验证了新平台设计的工程适应性。     

基于RTDS的光伏并网数字物理混合实时仿真平台设计

作为清洁的可再生能源,太阳能光伏发电已成为国内可再生能源发展战略的重要内容。运用数字物理混合的硬件在环仿真方法对光伏并网系统的特性进行研究,能够提供便捷的实验条件和准确的实验结果。基于RTDS(Real Time Digital Simulator)实时仿真系统,通过其数模接口同外部DSP构成数字物理闭环,设计了一种光伏并网系统的硬件在环仿真平台,建立了容量为520 kWp的光伏并网系统,实现了最大功率跟踪和并网控制的功能。最后对RTDS系统内的闭环仿真结果进行了分析,验证了所提出的数模混合硬件在环实时仿真方法的可行性和有效性。     

基于Hypersim的差动保护实时仿真测试研究

针对目前电力系统保护装置难以进行系统级实验的情况,采用实时仿真系统Hypersim构建了闭环测试平台。在Hypersim中建立了舰船环形供电网络的仿真系统,将仿真电流输出至差动保护装置,将装置的控制信号引入Hypersim实时仿真系统中进行闭环实验。对环形网络中典型短路故障进行了实验研究,差动保护装置动作正确。该实时仿真系统可用于其他复杂网络的保护测试。     

一种基于DUST通讯的集成化直流保护定检系统

以高肇、兴安高压直流输电工程直流保护硬件平台SIMADYN D系统为依托,以提高直流保护维护、定检效率为目的,研制了直流保护定检系统。系统满足直流保护系统定检规程要求,具有操作方便、人机界面友好等特点。运行在主流Window操作系统,在功能上可以取代传统调试工具IBS,实现直流保护系统数字量、模拟量输入通道信息显示及监视,以及数字量、模拟量输出下发等功能。     

基于RT-LAB的光伏发电系统实时仿真

本文利用光伏模拟器代替传统的光伏电池,建立单级式光伏发电系统,在RT-LAB仿真平台中搭建了实时仿真模型,对系统进行了仿真研究。该实验平台克服了实物系统受光照与温度现实条件的限制,同时可以兼顾硬件环境对实验的影响,弥补了全数字仿真的不足,为实验室内进行大功率的光伏系统实验提供了一个良好的平台。     

新型实时数字仿真继电保护测试系统的研究

研究了一种用于继电保护动模测试的新型实时数字仿真系统。该系统将实时Linux与高性能工控机相结合,用Matlab/Simulink进行模型开发,用PCI接口卡进行传统I/O输出,用专用交换机分组技术实现点对点多间隔数据输出,通过后台的灵活配置实现自动测试。同时解决了计算时间抖动、仿真数值振荡、多间隔同步输出等难题。该系统适用于常规保护、智能化保护及站域保护的实时仿真动模测试。     

基于实时在线仿真方法的球磨机多变量控制系统

提出一种基于MATLAB的实时在线仿真系统并详细论述其实现方法。阐述该系统磨煤机模糊控制系统设计中的应用情况。根据该系统设计的控制器在河南开封火电厂3号机组的运行表明，此控制方法能提高磨煤机的可靠性和经济性。