数字计算机机电暂态与RTDS电磁暂态混合实时仿真系统

将机电暂态计算与电磁暂态计算进行实时接口,在一次仿真过程中同时实现大规模电力系统的机电暂态仿真和局部网络的电磁暂态仿真。还设计了数字计算机与RTDS的混合实时仿真平台,对其中的关键技术进行了研究和探讨,主要包括在进行机电暂态和电磁暂态仿真时如何对对侧系统进行等值以及两部分程序相互接口时的数据交换方式,并提出了解决这些问题的新思路,即构造的等值模型应该能够正确反映对侧系统的运行状态,而对次要因素可以简化。

基于BP算法的继电保护实时数字仿真测试系统

以单机对无穷大系统为研究对象,用计算机进行小波分解来定位仿真故障点,求取故障暂态过程的初始电压U及相位q,使系统暂态仿真模型的未知参数由四维),,,(ULRfq降为一维)(Rf从而简化了系统结构,然后利用BP人工神经网络拟合短路故障非线性暂态过程;同时,硬件上利用DSP实时解算系统模型,动态模拟故障试验的暂态过程。

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 。

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。

电力系统电磁暂态实时仿真中并行算法的研究

该文从软件开发的角度出发,提出了一种解决电磁暂态实时仿真问题的分网并行算法。算法中采用"节点分裂"进行网络分割,采用子网内部节点电压方程与子网之间边界点电压相等的关系联合求解网络,并结合长输电线解耦法,在电科院开发的实时仿真器ADPSS中实现了电磁暂态分网并行计算,使网络中任意点都可以作为边界点进行网络分割。该算法不但能保持长输电线解耦法并行计算的较高并行效率,还能提高分网并行的灵活性。实际系统的计算结果表明:文中所提出的网络并行算法是正确和有效的;节点分裂法即可用于交直流电力系统实时仿真分网并行计算,以实现交直流系统实时仿真。也可应用于电力系统电磁暂态仿真与机电暂态仿真接口计算中, 实现电力系统电磁暂态仿真与机电暂态仿真的混合仿真。

电力系统实时数字仿真技术

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-Time Simulator,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。

基于FPGA的配电网暂态实时仿真研究(二):系统架构与算例验证

有源配电网暂态实时仿真需要较强的计算能力作为支持,因此提出基于现场可编程门阵列的有源配电网暂态实时仿真中系统级并行、模块级并行以及底层并行的多层级并行架构,并研究了各层级并行的实现方式。利用模块级并行以及底层并行的设计思想,使用Verilog HDL语言开发了基于浮点数运算的配电网暂态实时仿真系统。为验证该实时仿真系统的有效性,选取典型配电网络并以2?s的仿真步长进行了实时仿真测试,充分验证了所提配电网暂态实时仿真系统在仿真速度、仿真规模方面的优势,通过与Matlab/SimPowerSystems的计算结果进行比较,验证了该系统的仿真精度。

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110kV线路数字化保护的试验验证了系统的实用性。

数字化变电站继电保护闭环实时仿真系统研究

为适应基于IEC 61850通信标准的数字化变电站设备试验需求,研究了基于DDRTS实时仿真平台的数字化变电站继电保护闭环实时仿真系统,介绍了该系统的技术方案。该方案解决了仿真系统的动态实时性、多路合并单元信号并发、模拟量与数字量混合使用、IEC 61850-9-1及-9-2这2种通信规约信号同时仿真、电子式电压电流互感器仿真模型建立等一系列关键技术问题。利用升级后的DDRTS系统连接变压器保护及故障录波器,通过模拟正常负荷及区内区外故障情况进行了大量试验,验证了仿真系统的准确性、同步性及实用性,为全数字式保护及二次装置的试验研究提供了重要的技术手段。

广域测量系统时延的数字仿真方法及实时数字仿真器实现

根据对广域测量系统(WAMS)中时延产生原因以及实测统计结果的分析,提出了一种WAMS时延的数字仿真方法并给出了实现步骤。仿真过程将基于WAMS的电力系统任务分为软实时任务和硬实时任务,分别采用小步长子流程与大步长子流程同时进行模拟。小步长子流程以单位仿真步长间隔实时输出量测受时延影响的测量值;大步长子流程以WAMS测量步长输出量测受时延影响的测量值及其时标。所提WAMS时延仿真方法的最大优点是:既可以模拟按照特定分布生成的随机时延,也可以依据实测时延数据序列模拟时延;在此基础上还能够模拟数据丢包、粘包、通信失败等各种异常网络状态。最后,在实时数字仿真器(RTDS)中实现了该时延仿真方法,并分别采用随机时延和实测时延进行RTDS试验,仿真结果验证了该方法的有效性。该方法适用于广域控制器受时延影响的理论仿真校验。

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。

电力系统物理与数字联合实时仿真

提出了结合物理模拟与数字仿真实现电力系统联合仿真的技术。以替代定理为基础阐述了联合仿真的理论基础,并提出了联合仿真系统的总体布局。数字仿真接口用A/D转换通道与受控注入电流源实现,物理仿真接口用基于直流耦合的背靠背变流器结构的放大电路实现。最后通过实验验证了该技术的可行性。

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。

大规模电力系统暂态稳定性实时仿真及快速判断

在使用电力系统经典模型和分段线性化的基础上,本文利用隐式梯形积分规则并结合矩阵求逆运算的松驰方法,推导出一种电力系统暂态稳定性数值仿真及快速判断方法。理论分析及算例表明,这种新方法非常简便快速,有望成为大规模电力系统暂态稳定性实时仿真和分析工具。

基于电力系统实时数字仿真技术的自动励磁调节器性能检测实验

在全国联网的形势下,发电机励磁系统动态特性显著影响系统的稳定水平,为巩固发电机励磁系统参数测试辨识工作的成果,加强励磁系统技术管理,有必要开展励磁调节器性能检测工作。自2006年5月开始,在中国华北电网用电力系统实时数字仿真技术首次进行自动励磁调节器性能检测实验。文中介绍了华北电网自动励磁调节器性能的检测原理、测试项目以及部分测试结果,并对该技术的应用前景进行了展望。

交直流电力系统分割并行电磁暂态数字仿真方法

针对直流输电系统拓扑结构变化频繁的特点,提出一种交直流分割并行的电磁暂态数字仿真方法,避免了直流输电系统拓扑结构变化对电力系统其他部分的影响。在CIGRE标准算例上所做的测试表明,该方法计算结果正确,计算速度快。该方法具有计算效率高、网络分割灵活等特点。该方法的提出和实现,为进一步解决直流输电系统的电磁暂态仿真的实时性及采用数字仿真系统进行直流输电控制保护装置的闭环仿真试验奠定了基础。

含UPFC的电力系统暂态稳定数字仿真

在简要分析ＵＰＦＣ的工作原理的基础上，综合考虑了ＵＰＦＣ的电压调节和潮流控制的作用，建立了ＵＰＦＣ的动态模型，设计了相应的控制系统，通过算例计算，验证了方法的有效性。

并联型四端直流输电系统实时数字仿真分析

利用实时数字仿真器(RTDS)建立了并联型四端±500kV,5 000MW双极直流输电仿真模型,直流控制保护模型采用所开发的多端直流输电控制保护样机,与RTDS构成实时闭环仿真试验环境。控制策略采用多端直流电流裕度控制,控制系统架构按多端控制、极控制2级进行设置。多端控制包含多端直流输电系统各换流站功率指令分配、功率升降协调、直流电压控制和多端通信等功能。极控制包含常规直流控制功能,主要实现各换流站功率控制。利用该仿真系统对并联型四端直流输电系统稳态运行工况、单站闭锁功率补偿、直流线路故障进行仿真研究,结果表明所提出的控制策略和开发的控制保护样机可以满足多端直流输电要求。

馈电系统数字实时仿真模型

对短距离电力系统数字仿真时 ,可按物理设备对系统分块 ,将电力传输线、同步发电机、变压器、综合负载分别作为独立模块建模 ,各模块连接处用解耦电压源替代 ,这样各模块可平行地进行数字积分。用集总参数建立了 35kV电力系统传输线中点故障数字仿真的数学模型 ,并在已知同步发电机与综合负载模型的基础上 ,进一步提出了该电力系统数字实时仿真的多模块耦合模型 ,一个具体数例的数字仿真结果表明提出的模型是正确的 ,给出的算法是合理的。该数字仿真能在奔腾Ⅲ 75

核电站蒸汽发生器数字化仪表与控制对象实时仿真系统技术研究

采用U型管蒸汽发生器动态特性分析数学模型,研制开发了核电站蒸汽发生器实时仿真系统。该系统与控制系统形成能够相互作用的闭环系统,用于为核电站数字化仪表与控制(I&C)开发提供仿真对象及进一步控制方案研究。运用该系统对蒸汽发生器变工况进行了计算,所得结果与核电站仿真机的计算结果符合较好,为核电站仪表与控制(I&C)系统数字化开发提供了理论依据。