[發明專利]一種靜止變頻系統RTDS仿真系統

在審

• 申請號: 201410377900.8
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104122802A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 閆偉;張亞武;吳龍;吳衛東;袁江偉;盧玉林
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;國網新源控股有限公司;安徽響水澗抽水蓄能有限公司;國網浙江省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電力電子技術和電力控制系統實時仿真領域，特別涉及一種靜止變頻系統RTDS仿真系統。

背景技術

靜止變頻系統，如圖1所示的一次回路圖，三相全控整流橋和直流電抗器組成直流電流源，通過控制逆變橋將直流電流變成頻率逐漸升高的交流電流輸入到同步電機定子，使電機由靜止升速到需要轉速。靜止變頻系統被廣泛用于抽水蓄能電站可逆式機組轉抽水工況前的啟動。在工程實施時，靜止變頻系統有容量設計、主回路拓撲選擇、機組啟動時間校核、控制保護設備控制功能測試、控制參數整定、系統故障模擬、保護功能校驗及保護定值整定等一系列工作要做。對于容量設計、主回路拓撲選擇、機組啟動時間可以通過直接計算的方式進行，但仍需對計算結果進行校核；目前還沒有一種能夠在現場試驗前就可以進行靜止變頻系統控制保護設備功能驗證、控制參數整定、保護功能校驗及保護定值整定的方法；對于靜止變頻系統故障，出于設備安全考慮，不可能在現場設備上進行實際模擬，目前還沒有一種能夠模擬系統故障的方法。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種靜止變頻系統RTDS仿真系統，其可對靜止變頻系統容量設計、主回路拓撲選擇、機組啟動時間等進行校核；可對靜止變頻系統控制器功能、應對設備異常的保護配置及功能進行閉環測試，獲得可直接用于實際工程的控制器控制參數；在系統拓撲發生改變或者一次系統參數變化時，在修改仿真模型后即可進行實驗。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種靜止變頻系統RTDS仿真系統，包括實時數字仿真器RTDS、信號接口設備及靜止變頻控制保護設備，接口設備具有信號功率放大部分及數模信號互相轉換部分，兩部分通過電纜連接；其中，實時數字仿真器RTDS與信號接口設備通過光纖進行連接，信號接口設備與靜止變頻控制保護設備電纜進行連接，構成靜止變頻系統RTDS仿真系統。

上述接口設備的信號功率放大部分與數模信號互相轉換部分通過電纜連接，傳輸內容包括靜止變頻器一次回路的交流電壓、交流電流信號。

上述實時數字仿真器RTDS與信號接口設備中的數模信號互相轉換部分通過數字化光纖通信進行連接，通信帶寬速度為100M；采用100M以太網協議；光纖通道包括一收一發兩根光纖。傳輸內容包括數字仿真器RTDS通過接口設備與控制保護設備之間構成閉環試驗平臺所必需的所有模擬量、開關量信號。

上述信號接口設備與靜止變頻控制保護設備通過電纜連接。傳輸內容包括兩部分：在信號接口設備中功率放大部分與控制保護設備之間傳輸的靜止變頻器一次回路的交流電壓、交流電流；在信號接口設備中數模信號互相轉換部分與控制保護設備之間傳輸的控制脈沖、開關控制及狀態信號、直流控制電壓、直流測量電壓信號。

上述信號接口設備的交流電壓、交流電流信號輸出端直接與控制保護設備的交流量輸入端子連接；控制保護設備的控制脈沖輸出端、開關控制輸出端、直流控制電壓輸出端直接與信號接口設備的數模互換輸入端連接；信號接口設備的數模互換部分的直流測量電壓輸出端、開關狀態輸出端與控制保護設備相應輸入端子連接。

采用上述方案后，本發明適用于靜止變頻系統容量計算、拓撲選擇及啟動時間計算結果等的仿真校核，有利于設計出容量及拓撲結構適用于實際工程的靜止變頻器設備；在本發明所述的系統上，對控制保護設備的控制參數整定方法進行試驗研究，對控制參數進行初步整定，可以縮短現場工程調試時間、減少現場工程調試成本；在本發明所述的系統上可以對靜止變頻器控制功能進行測試，可以進行靜止變頻器一次回路異常、控制異常的故障模擬，對控制保護設備的故障檢測、保護算法進行測試，以提高控制保護設備對實際一次設備的保護水平。在系統拓撲發生改變或者一次系統參數變化時，在修改仿真模型后即可進行實驗。

附圖說明

圖1是靜止變頻系統一次回路圖；

圖2是本發明實驗系統的結構圖。

具體實施方式

以下將結合附圖及具體實施例，對本發明的技術方案進行詳細說明。

如圖2所示，本發明提供一種靜止變頻系統RTDS仿真系統，包括實時數字仿真器RTDS、信號接口設備及靜止變頻控制保護設備，接口設備具有信號功率放大部分及數模信號互相轉換部分，兩部分通過電纜連接；其中，實時數字仿真器RTDS與信號接口設備通過光纖進行連接，信號接口設備與靜止變頻控制保護設備電纜進行連接，構成靜止變頻系統RTDS仿真系統。