A Portable Multi-functional Real-time Digital Simulator Dedicated to Protective Relay Testing

The paper intfoduces a PC-DSP based real-time digital simulator which is portable in size and aimed at the closed-loop testing of various types of protective relays for their design and application. The simulator can be widely used in not only concerning utilities but also manufacturers and research / certification institutes because of its many functions. The hardware architecture and software implementation of the simulator are described. The main features and functions of the simulator are also

继电保护数字物理混合动态仿真测试系统分析

为提高继电保护可靠性,减少电力系统故障发生率,降低系统失稳所带来的经济损失与社会影响,提出数字物理混合动态仿真测试系统。首先,根据继电保护与仿真测试系统现状,确定数字物理混合动态仿真测试系统开发需求与整体思路;其次,从硬件系统、软件系统等层面对数字物理混合动态仿真测试系统的设计方案与实现技术进行阐述;最后,通过实际测试,验证该系统运行稳定性,评价该系统在距离保护、继电保护整定值校核等方面的应用效果。希望此次探究能够在一定程度上为相关研究与实践操作提供指导。

继电器过补偿线路保护研究

过补偿线路继电保护测试对于提高电力系统的安全性和可靠性具有重要的意义,能够为电力系统的设计、运行和维护提供科学的依据。本文介绍了保护过补偿线路及其相邻线路的差动和距离继电器试验。安装在400 kV串联补偿线路中间的变电站将使补偿增加到140%,过补偿线路附近的网状网络也有串联补偿线路。继电器测试包括过补偿线路和其他线路上的单相、两相和三相故障。使用实时数字模拟器(RTDS)测试了继电器的性能,以确认在受保护线路和其他线路发生故障时保护的正确操作,各种试验的综合试验结果表明了保护方案的性能优越性。

统一潮流控制器对继电保护运行影响的仿真研究

利用基于实际法建立的RAZFE型距离保护的仿真软件，对含有统一潮流控制器（UPFC）的交流系统进行了仿真计算；并通过设置不同类型的故障，将此系统与普通的交流输电系统继电保护装置的动作行为进行分析比较，发现UPFC安装在保护线路的背后时，保护动作信息将有所变化，但不影响保护的正确动作。这种将保护装置的数字仿真与含有UPFC的FACTS系统的数字仿真相结合的方式，为研究FACTS元件对输电系统原有继电保护的影响提供了一条新的途径。

灵活交流输电系统研究─—统—潮流控制器的分析与仿真

统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）是灵活交流输电系统研究中最有吸引力的领域之一。根据其新颖的设计思想，它能够控制系统的所有基本参数，灵活地改变功率分布及控制系统的运行状态。本文首先分析了统一潮流控制器的原理和基本运行状态，然后用仿真结果验证了统—潮流控制器控制线路功率及维持母线电压的能力。仿真结果还证明了ＵＰＦＣ能提高电力系统的稳定性。所有仿真都是用电力科学研究院开发的电力系统综合计算程序进行的。

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。

数字化变电站继电保护适应性研究

结合国家电网仿真中心动态模拟实验室所进行的数字化变电站二次设备系统级、网络化动态模拟试验结果,分析了数字化变电站过程层的组网方案、继电保护装置的动作快速性问题、继电保护装置对多厂家多原理电子式互感器配合工作的适应性、继电保护装置对电子式互感器异常情况的适应性、电子式互感器采样同步方案、变电站间电流差动保护的数据同步问题,并提出了应对方案,最后提出了改进的数字化变电站系统级网络测试的动模试验方案。

开放式的继电保护动态特性仿真系统

利用计算机软件对继电保护在实际系统中的特定故障下的动作行为进行分析和校验、设计保护的新原理以及分析和改进保护动作特性 ,具有高效率、低成本、灵活方便等特点。本文据此提出了一种开放式的继电保护动态特性仿真分析系统软件 ,研制了可自定义的公式编辑器 ,能够实现任何保护的动作方程 ,采用现场 Comtrade格式的录波数据和 EMTDC等电磁暂态仿真软件的输出数据作为输入信号 ,按照各种保护的动作方程、动作特性进行仿真 ,最后以直观的图形方式输出仿真的结果。仿真表明该软件使用灵活方便 ,仿真结果准确可靠 ,直观清晰。

数字仿真技术在继电保护教学中的应用

以Matlab仿真模型为例介绍了数字仿真技术在继电保护教学中的应用方法。利用Matlab动态仿真包Simulink以及Matlab编程环境对继电保护的几个常见关键问题,包括中性点不接地系统接地故障、系统振荡、距离保护动作特性、变压器励磁涌流等进行了仿真。仿真和分析结果表明,数字仿真技术能够形象地反映电力系统的各种工况和继电保护的动态行为特性,完全可以作为继电保护教学的辅助工具,与实验环节一起加深学生对于继电保护知识的理解和掌握。

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。

继电保护装置动作逻辑的数字仿真系统

目前电力系统的运行方式复杂、变化频繁,给继电保护的运行分析带来很大的困难。通过利用计算机软件来模拟实际故障情况下继电保护装置的动作行为,可以进行保护装置定值的校验、保护装置动作逻辑考核、保护动作回放等继电保护运行特性的分析工作。文中通过采集故障录波数据仿真实际电力系统继电保护装置动作逻辑,以保护元件作为动作仿真对象,以保护元件的动作特性等作为判据,开发面向不同保护厂家的精确到保护内部元件动作特性的继电保护装置模型,通过拓扑分析实现真正意义上的图形化界面的继电保护装置动作全过程仿真。

基于LabVIEW的微机保护仿真

针对微机保护内部工作过程无法被用户直接观测的问题,提出了利用虚拟仪器进行微机保护仿真的思想和方案。分析讨论了微机保护仿真系统的基本要求,综述了现有故障数据生成的几种途径及微机保护仿真和测试的各种方案。在此基础上提出利用LabVIEW进行微机保护仿真的方案,该方案用LabVIEW内嵌的MATLAB子程序模拟微机保护的各个功能模块;用LabVIEW的控件实现微机保护的动作逻辑关系。该方案能用于教学、培训及微机保护误动或拒动后的事故分析,也可用于新型保护设计过程中的方案比较和优化。

数字式距离保护仿真软件的开发

数字式保护的保护元件和逻辑主要由软件实现,这使得保护装置对用户不透明,也不易分析保护的误动或拒动原因。笔者开发了数字式距离保护仿真软件,对微机距离保护在算法层面上进行仿真,能充分利用可视化手段将距离保护的内部动作特性清晰地显示出来,为保护使用过程中的专业分析提供有力的工具。笔者全面考虑了保护仿真软件的实现特点,并充分利用了面向对象的程序设计方法,对其它数字式保护的仿真软件开发也有很好的借鉴意义。

T接线路故障仿真计算与分析

对１１０ｋＶ的Ｔ接线路及其所在的系统进行了比较详细的数字模拟，并对线路的内部与外部各处可能发生的故障进行了详尽的仿真计算，着重考察了故障时电压、电流序分量的工频变化量的相位差值在不同位置故障时的数值及同一故障点不同过渡电阻接地故障时的数值，得出的某些结论，对继电保护的理论和实践都具有重要的意义。

IEC 61850数字化保护动模测试系统设计与实现(英文)

IEC61850标准的应用给变电站自动化系统带来了重大变革。在此类变电站中,保护装置可以直接从电子式互感器处获取所需的电流、电压数字量信息,并向智能开关控制器发送数字化跳闸命令。这种数字化保护与传统的微机型保护在硬件结构和信号处理方面都存在差异,传统的保护测试方法将不再适用。文章分析了基于IEC61850的数字化保护装置的测试要求,提出通过对传统的物理模拟系统进行升级改造,建立符合要求的测试系统。根据这一思路,该新型测试系统在山东大学电力系统动态模拟实验室的基础上开发而成。初步试验结果表明,测试平台能够提供所需要的二次接口特征和测试环境,可以对不同种类的IEC61850保护装置进行动模测试。

阳城──淮阴500kV串补电容线路对继电保护影响的研究

对阳城-淮阴串补线路的一次系统、二次传变环节CT和CVT以及各种典型的继电保护装置进行了数字仿真研究，并且对不同的故障点和不同的故障类型情况下继电保护装置的动作行为特性进行了仿真分析研究，得出了一些结论，并提出了改进意见。

继电保护测试用小型化实时数字仿真器研究

详细介绍了基于DSP（digitalSignalprocessor）和PC机研制而成的专用于继电保护全面测试的电力系统实时数字仿真器，介绍了这类仿真器的性能要求，描述了该仿真器的软、硬件的实现。介绍了该仿真器的功能如各故障条件下电力系统实时仿真、谐波发生器、故障波形回放、系统振荡模拟以及各种类型的继电器测试。该仿真器体积小，操作方便，可广泛适用于继电保护生产厂家、实验室、电厂、变电站等场所测试各类继电保护装置。

TCSC的继电保护数字仿真研究

从研究 TCSC的继电保护系统的要求出发 ,探讨如何建立详细而真实的数字仿真系统。文中首先简要介绍了 TCSC的主电路和机电暂态分析的常规控制器 ,由此引出 TCSC的运行对继电保护的影响。在此基础上 ,重点分析了继电保护对数字仿真的要求 ,以及 TCSC继电保护系统各部分数字模型的技术要点。提出了建立反馈型数字仿真模型的具体方法。最后给出了具体的仿真方案和计算实例。

一各双端故障测距算法的仿真及现场实例分析

利用EMTP和MATLAB程序详细仿真了一种不要求两端数据同步的双端测距算法。同时利用陕西电网一次C相接地故障的实际数据对测距算法的实用性进行了验证,结果表明,该测距算法仿真效果好,具有一定实用价值。

500kV继电保护故障信息处理系统动模试验方案

通过分析继电保护故障信息处理系统在保护与子站通信方式、保护信息的完整性、保护信息分类、通信规约和高级应用等方面存在的问题以及常规测试的局限性,提出了基于RTDS(realtimedigitalsimulation)的继电保护故障信息处理系统动模试验方案,通过该方案能很好地测试继电保护故障信息处理系统所提供保护信息的完整性、通信能力和各种高级应用功能。采用该方案在华东电力试验研究所对一些厂商的系统进行了测试,取得了较好的效果。