[發(fā)明專利]一種直流孤島運行機網(wǎng)協(xié)調(diào)特性研究實時仿真平臺

在審

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• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104049543A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 袁藝;郭琦;李偉;李書勇;關(guān)紅兵;黃立濱;歐開健
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 李永慶

技術(shù)領域

本發(fā)明是一種直流孤島運行機網(wǎng)協(xié)調(diào)特性研究實時仿真平臺，是一種分析直流孤島運行機網(wǎng)協(xié)調(diào)特性的電力系統(tǒng)實時仿真平臺的創(chuàng)新技術(shù)。?

背景技術(shù)??

為了滿足日益增長的電力需求，同時節(jié)約輸電走廊資源、提高輸電資源的利用率，直流輸電工程以其獨特的優(yōu)勢得到迅猛發(fā)展，實現(xiàn)了遠距離、大容量的電力輸送。但是，隨著直流輸電功率的提升，直流一旦發(fā)生單極、雙極閉鎖故障，功率潮流將大幅度轉(zhuǎn)移到交流輸電系統(tǒng)，必然會給電網(wǎng)帶來巨大沖擊。因此，工程設計中一般將孤島方式作為直流常規(guī)運行方式。

當直流孤島運行時，由于送端系統(tǒng)較弱、有效短路比低，孤島系統(tǒng)將面臨嚴重的過電壓和頻率失穩(wěn)問題。且送端機組勵磁調(diào)速控制特性與直流控制保護特性配合是否合理，將直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。目前，我國對于直流孤島運行缺乏經(jīng)驗，對直流孤島運行機網(wǎng)協(xié)調(diào)特性的研究亦缺乏有效手段。傳統(tǒng)BPA建模機組勵磁調(diào)速的建模過于簡化，不能滿足直流孤島運行方式下機網(wǎng)協(xié)調(diào)特性研究的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是考慮上述問題而提供一種直流孤島運行機網(wǎng)協(xié)調(diào)特性研究實時仿真平臺，基于該平臺，可以真實地模擬直流孤島運行時機網(wǎng)協(xié)調(diào)控制特性，為機組勵磁調(diào)速控制裝置的改進與研究提供仿真相應仿真結(jié)果，研究直流孤島運行方式下機網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的穩(wěn)定性。

本發(fā)明考慮上述問題采用的技術(shù)方案為：本發(fā)明為一種直流孤島運行機網(wǎng)協(xié)調(diào)特性研究實時仿真平臺，用于研究直流孤島運行系統(tǒng)的穩(wěn)定特性。包括發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)，電廠監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)電機水輪機實時仿真裝置，RTDS建模工作站，RTDS處理器板卡GPC/PB5，RTDS模擬量輸出板卡GTAO，RTDS模擬量輸入板卡GTAI，RTDS數(shù)字量輸出板卡GTDO，RTDS數(shù)字量輸入板卡GTDI，功率放大器。發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)與電廠監(jiān)控系統(tǒng)連接，發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)與電廠監(jiān)控系統(tǒng)連接，發(fā)電機水輪機實時仿真裝置與發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)連接，RTDS建模工作站與RTDS處理器板卡GPC/PB5連接，RTDS處理器板卡GPC/PB5通過RTDS模擬量輸出板卡GTAO、功率放大器將相關(guān)電壓電流等控制信號送至發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)、電廠監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)電機水輪機實時仿真裝置，RTDS處理器板卡GPC/PB5通過RTDS數(shù)字量輸出板卡GTDO將相關(guān)數(shù)字量信號送至發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)、電廠監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)電機水輪機實時仿真裝置，發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)、電廠監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)電機水輪機實時仿真裝置通過RTDS模擬量輸入板卡GTAI將相關(guān)控制信號送至RTDS處理器板卡GPC/PB5，發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、電廠監(jiān)控系統(tǒng)通過RTDS數(shù)字量輸入板卡GTDI將相關(guān)控制信號送至RTDS處理器板卡GPC/PB5。

上述電廠監(jiān)控系統(tǒng)向發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)發(fā)送增減磁信號，發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)向電廠監(jiān)控系統(tǒng)反饋勵磁調(diào)節(jié)器狀態(tài)信號。

上述電廠監(jiān)控系統(tǒng)向發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)發(fā)送增減有功指令，發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)向電廠監(jiān)控系統(tǒng)反饋調(diào)速器相關(guān)狀態(tài)量。

上述RTDS處理器板卡GPC/PB5通過RTDS模擬量輸出板卡GTAO向發(fā)電機水輪機實時仿真裝置發(fā)送機組頻率信號，發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)向發(fā)電機水輪機實時仿真裝置發(fā)送控制開度信號，發(fā)電機水輪機實時仿真裝置通過RTDS模擬量輸入板卡GTAI向RTDS處理器板卡GPC/PB5發(fā)送發(fā)電機轉(zhuǎn)矩信號。

上述RTDS處理器板卡GPC/PB5通過RTDS模擬量輸出板卡GTAO、功率放大器向發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)發(fā)送發(fā)電機機端電壓、定子電流、同步電壓信號、勵磁電壓電流信號；RTDS處理器板卡GPC/PB5通過RTDS數(shù)字量輸出板卡GTDO向發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)發(fā)送機端斷路器狀態(tài)、孤島、聯(lián)網(wǎng)、直流停運等信號；發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)通過RTDS模擬量輸入板卡GTAI向RTDS處理器板卡GPC/PB5送入勵磁控制電壓；發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)通過RTDS數(shù)字量輸入板卡GTDI向RTDS處理器板卡GPC/PB5送入整流橋觸發(fā)脈沖信號。

上述RTDS處理器板卡GPC/PB5通過RTDS模擬量輸出板卡GTAO、功率放大器向發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)發(fā)送發(fā)電機機端電壓、定子電流、電站母線電壓、導葉行程信號；RTDS處理器板卡GPC/PB5通過RTDS數(shù)字量輸出板卡GTDO向發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)發(fā)送機端斷路器狀態(tài)、孤島、聯(lián)網(wǎng)、直流停運等信號；發(fā)電機調(diào)速控制系統(tǒng)通過模擬量輸入板卡GTAI向RTDS處理器板卡GPC/PB5送入控制開度信號。