基于数字计算机和RTDS的实时混合仿真

阐述了计算机机电暂态仿真、RTDS电磁暂态仿真的实时混合仿真平台设计思想,给出了整体设计架构,详细分析和阐述了两侧接口数据交互和同步协调仿真流程、混合仿真接口方案以及接口数据传输方法等关键技术。以含南方电网贵广高压直流的简单交直流系统算例研究验证了该混合仿真平台的设计和实现是可行的、有效的。

实时数字仿真系统(RTDS)在江西电网的应用

文中详细地介绍了加拿大研制的实时数字仿真系统RTDS的原理及结构,综述RTDS在江西电网的应用状况,并以CSC-101B线路保护装置的闭环试验为案例详细描述它的具体应用,最后分析了应用数字仿真系统的难点和不足。

基于RTDS/CBuilder的电磁–机电暂态混合实时仿真方法

提出了基于实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)的电磁–机电暂态混合实时仿真方法。在RTDS/CBuilder环境下,采用多线程和双链表稀疏矩阵技术开发了实时机电暂态仿真程序。提出了电磁和机电侧接口等值电路模型,并将RTDS电磁模型与实时机电暂态程序进行了连接,建立了混合实时仿真平台。该平台可以在详细分析含直流输电局部电网的同时,又能较准确地考虑交流系统对暂态稳定的影响。仿真算例证明了所提混合实时仿真方法的正确性。

基于RTDS的“1．15”高肇直流极2闭锁事故仿真

基于实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)搭建了仿真模型,并将RTDS与实际直流输电控制及保护装置连接,建立了交直流混合系统实时仿真实验平台。在此基础上,针对"1.15"高肇直流极2闭锁事故进行了仿真研究,成功地再现了实际故障过程,并分析了事故发生的真正原因:直流极控装置误将瞬时故障检测为永久故障,终止直流线路重启;并提出了合理的改进措施:修改极控装置中接地检测故障装置和直流线路重启去游离时间。

主变跳闸事故的RTDS仿真试验研究

利用RTDS将仿真试验结果和实际故障录波数据、波形进行对比研究,成功地再现了#2主变跳闸时的故障过程。通过仿真环境下测试PST1200型主变保护装置差动速断在TA饱和时动作情况,找出了此次#2主变跳闸事故的真正原因。

直流低电压保护延时定值校核RTDS仿真研究

南方电网近期发生交流系统故障引起低电压保护误动,显示原有的直流保护定值设定存在不合理性。利用南方电网RTDS实时仿真系统配合高肇直流的控制保护屏柜,对高肇直流27du/dt保护延时改进方案进行仿真试验和分析。试验结果表明:27du/dt的保护的展宽要与其复位时间相配合,才能正确动作。

电网稳控系统集成式RTDS仿真模型开发

对于大电网稳控策略如何进行评估与验证的问题,提出基于RTDS全数字动态仿真的测试方法,并采用自定义编程技术开发出适用于构建各种稳控仿真系统的集成式基本单元模型。模型由模拟量输入信号单元、电流/功率过载动作整定值参数单元和开关量输出信号单元构成,其中每个单元的输入信号对应于一个测点的三相电压、三相电流瞬时值,并对RTDS原有计算公式进行改进,以符合电网稳定性分析的机电暂态属性。对广西某区域电网安稳策略进行仿真,验证了该RTDS稳控系统在控制策略评估方面的实效性,能够满足省级电网仿真需要。

基于RTDS的电厂主变空充过程的仿真建模及功率振荡抑制策略

在发电机组正常投运期间,投运相邻机组主变压器会引起投运机组的功率波动。为了再现上述过程,构建了相应的仿真模型,仿真建模包括:基于实时数字仿真(RTDS)环境构建变压器UMEC模型、等值外部网络、发电机系统模型(包括发电机模型及励磁系统模型及调速系统模型),基于上述3部分模型,共同组成了变压器空充仿真系统,再现了实际系统空充变压器导致系统低电压及临近机组的功率波动过程;进而提出分相合闸方法,抑制变压器空充导致的母线电压的降落及临近机组的功率波动。仿真模型及抑制策略的正确性及有效性通过算例得到验证。

基于RTDS的实时仿真自动测试系统研发

通过分析目前仿真自动测试的现状,提出了基于命令行交互实现仿真自动测试的新方法。对实现过程中的命令交互方式、映射方式及测试结果获取等关键技术给出了具体实现方案,详细介绍了系统的硬件结构和软件实现,并结合具体实例论述了自动测试流程和方法。

基于RTDS的光伏逆变器接入薄弱电网仿真测试及研究

采用物理试验平台对光伏逆变器进行功能验证,存在测试工况少而无法反映各种极端工况的问题。采用数字物理混合的半实物仿真方法,能够便捷提供准确的实验条件且风险可控,试验成本低。通过研究薄弱电网的电气特性,基于实时数字仿真(RTDS)系统搭建薄弱电网下的光伏并网系统硬件在环仿真平台,并基于该平台开展低电压穿越及高电压穿越测试。通过对仿真结果分析,验证了该仿真方法的可行性和有效性。

基于实时数字仿真的电力电子装备损耗计算研究

降低半导体热损耗是提升电力电子装备转换效率的关键环节。提出了一种基于实时数字仿真器(Real-Time Digital Simulator,RTDS)的半导体器件损耗实时计算系统构建方案,通过在RTDS中建立半导体热损耗模型和电力电子装备环境仿真模型,并接入装备实际控制器进行硬件在环仿真,可以实时模拟半导体器件损耗分布,快速评估当前控制策略的有效性,能够为通过优化控制策略提升装备转换效率提供良好的工程验证环境。

500kV独山站直流融冰装置零功率控制试验RTDS仿真

设计了一套直流融冰装置控制保护系统,入网前需要对其性能进行考核,为保证控制保护系统的功能性测试的顺利完成,对独山站的直流融冰装置进行了基于RTDS实时数字仿真的零功率控制试验,测试了融冰装置在直流线路短接情况下的大电流低电压零功率整流功能,试验结果表明装置符合完成功能性测试的要求。

分析利用仿真器(RTDS)测试小电流接地选线装置的可行性

小电流接地选线装置作为电力行业实际应用的重要设备之一,在电力系统运行中发挥着至关重要的作用。对小电流接地选线装置进行测试能够促进其完善与发展。文章通过对小电流接地选线装置的工作原理以及影响小电流接地选线判定的因素进行研究,分析了实时数字仿真仪RTDS的工作原理及特点。

基于实时数字仿真的微电网数模混合仿真实验平台

研究了基于RTDS的微电网运行和综合监控系统数模混合仿真实验平台,主要包括RTDS实时数字仿真系统、分布式电源控制系统和微电网运行与综合监控系统(EMS/SCADA)三部分。RTDS实时数字仿真系统对微电网中的网络结构、各分布式电源和负荷的主回路电气部分和相应控制系统进行实时数字仿真模拟,并通过相应模拟量和数字量的输入输出接口与外部分布式电源控制系统和微电网综合监控系统进行实时数据交互,实现软件和硬件结合的闭环仿真。最后基于该方法,搭建了针对风柴储独立微电网系统的数模混合仿真实验平台,可对微电网协调控制策略和能量管理策略等关键技术进行有效验证。

小电流接地系统行波法选线的RTDS测试可行性分析

小电流接地系统行波法选线装置是实际应用的机型之一,对其性能的多方面检验有助于其不断完善与发展。介绍了基于行波法的选线方法,分析了利用实时数字仿真器(RTDS)测试小电流接地系统行波法选线装置的可行性,建立了基于RTDS的行波法小电流接地系统仿真平台,由仿真结果证明建立的仿真平台一定程度上适用于该类装置的检验。

电磁机电混合实时仿真平台实用化技术研发与实现:(一)混合实时仿真数字量接口

电磁暂态-机电暂态混合实时仿真是国内外电力系统仿真领域的热点和难点之一,《电磁机电混合实时仿真平台实用化技术研发与实现》系列论文对此技术难题进行攻关。作为本系列论文第一部分,针对已有的基于模拟量接口的电磁机电暂态混合实时仿真系统的不足,利用目前国际先进的现场可编程门阵列(FPGA)板卡进行数字化通信接口交换数据,开发了基于RTDS的电磁机电暂态混合实时仿真数字量接口。与RTDS纯电磁暂态仿真结果对比,所研发的数字量接口可有效地减少仿真噪声、提高仿真精度,极大地推进电磁机电暂态混合实时仿真的应用。

基于RTDS和PSASP的华中电网低频振荡研究

结合华中电网实际情况,利用电力系统分析综合程序(PSASP)进行小干扰稳定计算,找出对系统安全威胁较大的特征值并对其进行分析,并进行了线路加装串联补偿装置仿真,仿真结果表明:串联补偿对区域间振荡模式有抑制作用,可以提供良好的阻尼,但对区域内振荡的阻尼作用并不显著。通过实时数字仿真器(RTDS)对华中电网合理有效建模,并利用其研究扰动对电网稳定性的影响及加装PSS和串联补偿装置对扰动后系统低频振荡的影响,得出的结论与PSASP一致,为今后研究低频振荡问题提供了一种新的行之有效的方法。

基于RTDS的南方电网失步解列策略可靠性研究

为检验南方电网失步解列系统及其策略的可靠性,利用RTDS(real time digital simulator)对南方电网主网主要断面进行解列动作特性和电压定值试验。该试验搭建了南方电网500kV及以上交直流电网RTDS模型、失步解列系统、直流控制保护装置等组成的实时闭环仿真试验平台。根据2011年南方电网丰大极限运行方式,在两广断面及云南、贵州送出断面等配置失步解列装置,模拟直流闭锁、西电东送主通道送受端三相短路开关拒动等严重故障,全面测试严重故障下失步解列系统动作特性,分析安装点解列装置之间的动作选择配合及电压定值设置的合理性,验证策略的可靠性。试验表明,南方电网失步解列系统协调配合正确动作,失步解列稳控策略有效可靠。

电网运行RTDS分析的可行性及方式探讨

南方电网仿真实验室作为中国南方电网有限责任公司的重点实验室,拥有国际上最先进和最大规模的实时数字仿真装置(RTDS)资源,如何发挥资源优势,更好地为南方电网交直流并联运行系统提供仿真分析,一直倍受关注。鉴此,对RTDS应用于南方电网运行分析的可行性及方式进行探讨,指出RTDS具有与实际控制保护装置闭环连接进行试验的独特优势,但由于仿真规模有限,需要进行电网等值处理,电网仿真分析的时效性及适应性受限。在此基础上,提出了RTDS为南方电网运行分析提供支持的工作设想。

同杆双回线下接地距离保护Ⅰ段动作边界计算与仿真测试

同杆并架双回线近年来得到了广泛的应用,但其双回线的零序互感对接地距离保护的误差影响给运行整定带来了挑战。文中通过对双回线运行、本线运行邻线检修、本线单侧运行3种工况下接地距离保护测量阻抗及距离保护Ⅰ段动作边界的计算,分析了各工况下距离保护Ⅰ段动作边界的影响因素及误差程度,并根据特高压系统参数在实时数字仿真器(RTDS)中对实际保护装置进行了仿真测试,验证了所述的计算与分析结论,从而为距离保护的定值整定提供了依据,分析表明在双回线互感影响下距离保护Ⅰ段应在传统定值下合理回缩以确保其选择性。