[發明專利]基于RTDS的微機保護一體化測試方法

有效

• 申請號: 201310554557.5
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103605292B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 劉正超;屠卿瑞;張弛;李一泉;曹建東;劉世丹
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力調度控制中心
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 王茹,曾旻輝

技術領域

本發明涉及電力系統中的微機保護技術領域，尤其涉及一種基于RTDS的微機保護一體化測試方法。

背景技術

電力系統實時仿真是指實時模擬電力系統各種運行過程，并且能接入實際的物理裝置進行實驗的電力系統仿真方式。在電力系統中，為驗證新的控制、保護設備的性能，它們在投入實際系統運行前都要進行測試。

電力系統中目前常用的仿真工具大都是非實時且離線的，它們在電力系統的測試和校驗中都得到了廣泛應用。但是在傳統的非實時離線數字仿真計算中，對一個幾秒鐘的暫態過程往往需要花費幾分鐘甚至幾十分鐘，無法滿足保護裝置和控制設備實時交互測試的要求。

RTDS（Real?Time?Digital?Simulator，實時數字仿真器）是一種技術成熟、應用廣泛的實時數字仿真系統。它實質上是為實現實時數字仿真系統暫態過程而專門開發的并行計算機系統。它的實時仿真步長能達到50微秒級別。RTDS的主要優勢在于實時性和帶被測試設備運行的能力。它不但可以用于電力系統的仿真測試，還可以提供電力系統一次設備，各類控制系統，各種電力系統自動化設備實時數字仿真試驗的試驗環境。RTDS與適當的電壓、電流放大器結合可進行繼電保護測試。測試內容可包括電壓電流波形分析、互感器飽和特性分析和復雜的故障操作模擬等，RTDS精確而豐富的元件模型使得繼電保護的測試環境與實際的電力系統運行狀態非常接近。

但是，由于一般RTDS中的保護仿真都需要實際保護的硬件裝置一同參與，在進行測試時，還要單獨購買相應的保護裝置硬件，當涉及多套不同類型保護時，對保護硬件裝置的配置要求較高。同時由于物理裝置的可擴展性差，可仿真的電力系統規模受到裝置自身的物理特性等諸多因素限制。這種必須有保護硬件裝置參與的RTDS仿真試驗，場地占用大，所需裝置數量多，可重復性差，測試效率較低。

發明內容

基于此，本發明提供了一種基于RTDS的微機保護一體化測試方法。

一種基于RTDS的微機保護一體化測試方法，包括以下步驟：

在RTDS中建立電力一次系統模型；其中所述電力一次系統模型包括發電機模型、變壓器模型、輸電線路模型，斷路器模型和負荷模型；

在RTDS中建立電壓互感器模型、電流互感器模型和開關投切控制系統模型；其中，所述電壓互感器模型和電流互感器模型分別用于將電力一次系統中的電壓量和電流量轉換為輸入至保護仿真模型的電壓量和電流量，所述開關投切控制系統模型用于對電力一次系統中的斷路器控制系統進行仿真模擬；

在RTDS中建立保護仿真模型，用于對電力系統中的保護硬件裝置進行仿真模擬；

根據建立的所述電力一次系統模型、所述電壓互感器模型、所述電流互感器模型、所述開關投切控制系統模型和所述保護仿真模型，進行微機保護測試。

與一般技術相比，本發明基于RTDS的微機保護一體化測試方法在RTDS原有的一次系統數字動模模型的基礎上，對實際保護裝置進行仿真建模，用仿真模型代替保護硬件，構建出基于RTDS的完整的微機保護一體化仿真測試方法。由于用仿真模型替代了保護硬件，具有體積小、建設周期短、配置靈活、可重復性強等優點，且仿真結果與接入實際硬件保護裝置時一致。該方法可以大大減少裝置試驗的場地占用和裝置數量，可重復性強、測試效率高，運行調試靈活性高。

附圖說明

圖1為本發明基于RTDS的微機保護一體化測試方法的流程示意圖；

圖2為本發明的保護仿真模型庫中各模塊示意圖；

圖3為本發明的濾波器模塊中的各類基本元件示意圖；

圖4為本發明的電量計算模塊中的各類基本元件示意圖；

圖5為本發明的保護功能模塊中的各類基本元件示意圖；

圖6為本發明用各類基本元件構建的完整的距離保護示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及取得的效果，下面結合附圖及較佳實施例，對本發明的技術方案，進行清楚和完整的描述。

請參閱圖1，為本發明基于RTDS的微機保護一體化測試方法的流程示意圖。

本發明基于RTDS的微機保護一體化測試方法，包括以下步驟：

S101在RTDS中建立電力一次系統模型；其中所述電力一次系統模型包括發電機模型、變壓器模型、輸電線路模型，斷路器模型和負荷模型；