基于RTLAB虚实结合的馈线自动化测试

针对馈线自动化的功能测试问题,为避免配电终端接入实际配电网进行测试实验可能对电力系统的安全运行造成不利影响,同时为了提高测试的灵活性、效率性和正确性,文中提出了一种虚实结合的馈线自动化测试方法,利用RTLAB(Real Time Laboratory)实时全数字仿真器搭建配电网并模拟故障运行,设计具备保护、重合闸、就地式FA(Feeder Automation)功能的仿真型虚拟配电终端用于开展RTLAB实时仿真器与物理模型硬件在环仿真研究。文中设计的基于高性能线性功率放大器的接口实施方案被测配电终端接入测试系统形成闭环,构建了虚实结合的馈线自动化仿真测试环境。通过开展基本故障处理能力测试和容错能力测试的硬件在环仿真实验,验证了接口装置的准确性,同时验证了测试平台的有效性。

一种基于RTLAB仿真设备的电力电子装置控制信号处理系统设计

随着电力电子行业的快速发展,其已经广泛用于光伏发电、风力发电等新能源场站,这些设备的并入电网,对电网产生的不稳定性问题,需要进行仿真分析,为了搭建模拟实际设备控制性能,需要在不改变电力电子设备控制系统硬件和软件的基础前提下,将电力电子设备的控制系统真正的控制算法产生的控制信号传给仿真设备RTLAB,以便能够了解设备的真实性能,但是级联式电力电子设备控制系统功率单元光口较多,且为普通塑料光口,直接将这些普通光纤信号直接与RTLAB仿真设备连接显然不现实,所以实际的电力电子设备控系统的控制信号无法与RTLAB进行直接传输,除非编写特定仿真程序,下载到有高速光口的电路板上面,然后再与RTLAB设备进行连接,这样显然与实际电力电子设备的控制系统有区别,降低了仿真的可信性。为了解决这一问题,在实际级联式电力电子设备的控制系统与RTLAB之间增加一控制信号处理系统,将两边传输的信号进行解码,然后重新编码成两边设备通信可识别的信号,在电力电子控制系统的硬件与软件都没有改动情况下,完成系统仿真。

基于RTLAB的柔直阀控系统全接入测试方法研究

随着柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术的应用与发展,对柔直阀控系统的可靠性测试要求不断提高,现有测试系统无法同时满足阀控系统全规模接入、全功能测试、精准建模的需求。针对已有测试系统的不足,基于RTLAB平台进行精准建模,并设计高性能、灵活配置的接口装置,搭建了阀控全接入测试系统,提出了阀控系统关键测试项目及测试方法。该测试系统及测试方法已应用于张北柔性直流输电工程北京换流站阀控系统的出厂测试中,通过测试的阀控系统在工程现场运行稳定可靠。

基于RTLAB仿真平台的新能源机组硬件在环仿真

随着国家双碳战略实施推进,以新能源为主体的新型电力系统发展迅速。开展新能源机组电磁暂态仿真并校验故障穿越性能和保护性能,成为保障新型电力系统安全稳定运行的关键。提出了一种基于RTLAB仿真平台的新能源机组硬件在环仿真技术,建立了两类新能源机组通用一次电路拓扑模型。提出了新能源机组硬件在环仿真实施步骤。基于湖北随州某新能源电站的机组开展了硬件在环实际仿真工作,证明了所提出的硬件在环仿真方法的有效性。

基于RTLAB&MATLAB的三相异步电机矢量控制系统在回路仿真研究

本文建立了三相异步电机矢量控制数学模型,利用MATLAB仿真工具和RTLAB半实物仿真平台搭建了三相异步电机硬件在回路矢量控制系统,并将该仿真系统移植到实际变频驱动系统上,半实物仿真与试验结果基本吻合,验证了半实物仿真模型准确,半实物仿真移植到实际系统可行、便利,该仿真研究方法可应用到产品开发和科研中,具有应用价值。

基于RTLAB的配电网智能分布式自愈控制系统测试技术

面对可靠性提升的迫切需求,智能分布式自愈控制系统作为配电网的重要“免疫系统”将逐渐广泛应用,针对功能测试和入网检测的需求将日益增长。通过在实验室搭建真实的配电测试系统的方式,虽然能够保证测试的准确性,但存在可测试网架单一、造价贵、效率低和有潜在危险的缺点。基于半实物硬件在环实时仿真的技术思路,提出了一种基于RTLAB的智能分布式自愈控制系统测试技术,可根据需要更改配电网的网架结构及运行方式。以双环网为例,对实际的自愈终端进行联调测试,实现了自愈控制系统在故障处置和自愈能力方面的测试验证,验证了所提技术方法的有效性和实用性。所提技术方法可方便地将智能分布式自愈终端等设备部署安装到各类网架结构的配电网现场,针对其故障自愈功能进行有效检测,从而提升配电设备可靠性和配电自动化水平。

220 kV光伏电站SVG高频振荡仿真分析

本文主要介绍了220 kV光伏电站SVG高频振荡引发电压波动的故障案例。首先,通过分析现场故障录波,初步确定故障原因为SVG与系统振荡;其次,基于RTlab仿真平台搭建了光伏电站全站和附近局部电网的电磁暂态模型并开展故障复现,仿真复现结果与故障录波基本一致;最后,提出了“消除SVG高频段负阻尼”的振荡抑制措施,并通过仿真验证其有效性。本文的新能源场站SVG高频振荡分析可为今后类似故障的防范和处理提供经验与参考。

基于共模功率的交直流混合配电网单极接地故障识别方法

交直流混合配电网中高占比的电力电子设备对系统故障的识别提出了挑战,如何准确识别短路故障并采取对应的系统保护策略成为一大难题。为实现交直流混合配电网的安全稳定运行,提出一种基于共模功率的故障识别方法,通过判断基于共模功率的单侧故障信号和共模电压的极性,识别出直流线路区内外的单极接地故障,并制订单极接地故障保护策略。基于RTLAB平台搭建了交直流混合配电网硬件在环测试平台,并在系统不同位置开展单极接地故障试验。仿真结果验证了所提方法能有效识别出直流线路区内外的单极接地故障,且有较强的抗过渡电阻能力。

基于HCM3000直流控制保护平台新型仿真系统实现与应用

介绍了基于 HCM3000 直流控制保护平台的新型仿真系统的整体构建,阐述了实时数字仿真器 RTLAB 的应用和 HCM3000 直流控制保护平台多种设备的配置。详细论述了仿真系统中直流控制保护系统的优化方法、与实时数字仿真器 RTLAB 互联的接口设计、仿真系统设备间互联的实现方式。利用工程师工作站采集实时数据对仿真系统进行监控,从而建成了较常规仿真系统结构简单且经济实用的直流输电仿真系统。最后通过在基于实际工程构建的仿真系统上进行试验验证,表明基于 HCM3000 直流控制保护平台的新型仿真系统能够准确地反映实际的电力系统暂态物理过程,可有效用于常规和柔性直流控制保护策略研究和优化、现场事故分析和决策。

直流微网的大信号稳定性分析及有源阻尼补偿方法

直流微网中,多种电力电子变换器通过不同的控制方式与直流母线相连接。其中有一类功率变换器表现为恒功率负载特征,呈现负阻抗和非线性特性,对直流微网的稳定性产生不利影响。针对含多个恒功率负载的直流微网大信号稳定性问题,该文搭建含多个恒功率负载的直流微网模型,利用T-S模糊模型法对直流微网的渐近稳定域进行估计。为了改善直流微网的稳定性,提高其渐近稳定域,引入了有源阻尼补偿。通过分析和比较在不同位置引入有源阻尼补偿对直流微网渐近稳定域的提升作用,得到最佳有源阻尼补偿位置。最后,通过仿真和RTLAB硬件在环实验对理论分析和有源阻尼补偿方法的有效性进行验证。

基于RT-LAB的微电网能量管理系统

在充分考虑储能电源的充放电深度、柴油发电机的启停次数限制等设备约束条件的基础上,针对多电压源型微源组网的风光柴储结构的独立型微电网,提出了一种分层式微网能量管理策略。该系统根据风光发电预测、负荷预测、储能充放电方案、当前电网的运行状态及实时量测数据,通过协调分布式电源的出力及负荷投切,在保证微电网安全稳定运行条件下,实现微电网的经济运行。搭建了微电网系统的RTLAB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,针对孤网运行时,风力发电系统、系统负荷发生大幅度功率波动的情况下的控制策略进行了仿真验证,实验结果表明本文所提分层式微网能量管理策略的可行性和正确性。

全桥MMC直流融冰装置设计及仿真

为提高直流融冰装置利用率,减少占地面积,采用全桥模块化多电平变流器设计一台多功能直流融冰装置,能实现直流融冰、无功补偿、谐波抑制等功能,具有模块化、易于扩展、冗余性强、调制电压广等优点。考虑到MMC易于产生环流而增加损耗、使桥臂电流畸变等缺点,设计环流抑制器,并设计直流融冰和谐波补偿控制方案。利用RTLAB实时仿真平台进行仿真实验,结果表明,控制方案具备较好的融冰功能和无功补偿能力。

光伏电站经MMC-HVDC系统并网的启动控制策略研究

为解决大容量光伏电站的远距离并网问题,分析了光伏电站运行机理及两端MMC-HVDC系统的输电原理,设计了适用于光伏电站接入的MMC-HVDC启动控制策略,有效抑制了启动过程中的冲击电压,实现了光伏电站的可靠并网。基于RTLAB实时仿真平台建立了光伏发电系统经两端柔性直流输电系统并网模型,验证了算法的正确性。