[發明專利]基于實時數字仿真儀的平行線路故障仿真分析平臺

無效

• 申請號: 201110050150.X
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN102654549A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 周德生;鮑偉;曾平;沈冰
• 申請（專利權）人: 華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司 31232
• 代理人: 常明

技術領域

本發明涉及用于平行線路保護裝置的測試方法，具體涉及一種基于實時數字仿真儀（RTDS）的平行線路故障仿真分析平臺。

背景技術

由于平行線路之間的電氣聯系及其相互影響，用于平行線路的保護裝置有其特殊性，其仿真測試平臺有別于一般通用的測試系統。

其中，平行線路是指兩條或多條輸電線路有部分或者全程并行走線。平行線路之間存在電氣聯系、相互影響。實時數字仿真儀是加拿大RTDS公司的產品。該仿真器允許用戶根據自己的需要建立數學模型，并以非常高的速度進行計算，可以用于對電力系統的控制保護系統進行實時測試。

實時數字仿真儀（RTDS，Real?Time?Digital?Simulator），由加拿大曼尼托巴RTDS公司開發制造，是一種專門設計用于研究電力系統中電磁暫態現象的裝置。目前，RTDS已廣泛應用于28個國家（地區）的電力企業和研究機構，裝機數量超過140臺。實時數字仿真儀具有以下特點。

仿真。RTDS模擬器與一個飛行模擬器很相似。不同之處在于RTDS模擬器不是測試人類的反應，而是測試電力系統的裝備或網絡反應。RTDS模擬器使用戶可以研究電力系統裝置和網絡上的干擾所帶來的影響，從而防止斷電或故障。

實時仿真。RTDS是“實時的”模似裝置。實時是指電力系統的運算法則能被計算得足夠快，因而能連續地產生輸出，這些輸出結果真實地代表了在實際網絡中的情形。實時仿真使用戶能測試物理設備和更有效更快地完成實時仿真的許多研究。由于RTDS模似器是實時的，因此它能被直接地連接到電力系統控制和保護裝置上。例如，RTDS模似器能用于測試HVDC（高壓直流）控制器或繼電保護裝置。在RTDS上的測試比其他測試方法更全面，因為它能模擬許多惡劣的但很現實的情況，而這對于物理系統來說是不可能達到的。

數字仿真。RTDS不是實現系統元件的物理小型化，其元件參數和電路結構以軟件模型為基礎。RTDS的研究能被迅速而且方便地修改，從一個問題切換到另一個問題只需要最短的時間。研究序列能被設定并自動運行，批模擬只需要極少甚至不需要用戶交互作用。由于RTDS模似器在有無用戶交互作用（交互式的或批處理形式運行）時都能運行。因此，裝置能接受成千上萬次的批處理測試而不需要監控。RTDS模似器對裝置的每個測試的回應都將提供詳細的報告。不論用戶是對裝置進行測試或只是運行模擬研究，RTDS都能提供很大的幫助。

在國際上RTDS已經得到廣泛應用，逐步替代傳統的物理模擬方式，如西門子、ABB等知名企業都有自己的RTDS實驗室，將RTDS作為產品功能測試的重要手段。在國內RTDS也已經有20余家RTDS用戶，其中有諸多電力供應商和主要保護制造廠家如許繼、南瑞、國電南自、北京四方等，RTDS也在國內得到越來越多的認可。RTDS由硬件和軟件組合而成。RTDS的硬件主要由如GPC、RPC、3PC和TPC等運算板卡和其他相配套的輸入輸出板卡構成。RTDS仿真裝置包括一個廣泛的電力系統的控制系統元件模塊庫。用戶能夠通過連續現有的元件模塊而組建起電力系統的回路和相關的控制回路。電力系統電路和控制系統電路的組裝是在對用戶友好的環境中用圖形完成的。

RTDS仿真裝置是一個理想的工具，對保護和控制方案進行徹底的設計、研究和試驗。當進行閉環試驗的時候，應用大量的數學量和模擬量的輸入/輸出接口，實際的保護和控制裝置能與RTDS的仿真裝置相連，以便與模擬的電力系統相互作用。

有鑒于此，尋求一種基于RTDS的平行線路故障仿真分析平臺成為該領域技術人員的追求目標。

發明內容

本發明的任務是提供一種基于實時數字仿真儀（RTDS）的平行線路故障仿真分析平臺，它克服了現有技術的困難，利用實時數字仿真儀系統對平行線路進行仿真，以此為基礎為用于平行線路的保護裝置提供測試方法，從而驗證保護裝置的功能和性能是否符合要求。

本發明的技術解決方案如下：

一種基于實時數字仿真儀的平行線路故障仿真分析平臺，包括閉環連接的實時數字仿真儀、功率放大器以及保護裝置；

所述實時數字仿真儀的輸入端連接數字模型的輸出端，實時數字仿真儀的輸出端發送電壓、電流信號到功率放大器的輸入端；

所述功率放大器的輸出端發送電壓、電流信號到保護裝置的輸入端；

所述保護裝置將動作信號輸出到實時數字仿真儀；