CN102654549A - 基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台，包括闭环连接的实时数字仿真仪、功率放大器以及保护装置。实时数字仿真仪的输入端连接数字模型的输出端，实时数字仿真仪的输出端发送电压、电流信号到功率放大器的输入端。功率放大器的输出端发送电压、电流信号到保护装置的输入端。保护装置将动作信号输出到实时数字仿真仪。本发明的基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台利用实时数字仿真仪系统对平行线路进行仿真，以此为基础为用于平行线路的保护装置提供测试方法，从而验证保护装置的功能和性能是否符合要求。
Description
技术领域
本发明涉及用于平行线路保护装置的测试方法，具体涉及一种基于实时数字仿真仪（RTDS）的平行线路故障仿真分析平台。
背景技术
由于平行线路之间的电气联系及其相互影响，用于平行线路的保护装置有其特殊性，其仿真测试平台有别于一般通用的测试系统。
其中，平行线路是指两条或多条输电线路有部分或者全程并行走线。平行线路之间存在电气联系、相互影响。实时数字仿真仪是加拿大RTDS公司的产品。该仿真器允许用户根据自己的需要建立数学模型，并以非常高的速度进行计算，可以用于对电力系统的控制保护系统进行实时测试。
实时数字仿真仪（RTDS，Real Time Digital Simulator），由加拿大曼尼托巴RTDS公司开发制造，是一种专门设计用于研究电力系统中电磁暂态现象的装置。目前，RTDS已广泛应用于28个国家（地区）的电力企业和研究机构，装机数量超过140台。实时数字仿真仪具有以下特点。
仿真。RTDS模拟器与一个飞行模拟器很相似。不同之处在于RTDS模拟器不是测试人类的反应，而是测试电力系统的装备或网络反应。RTDS模拟器使用户可以研究电力系统装置和网络上的干扰所带来的影响，从而防止断电或故障。
实时仿真。RTDS是“实时的”模似装置。实时是指电力系统的运算法则能被计算得足够快，因而能连续地产生输出，这些输出结果真实地代表了在实际网络中的情形。实时仿真使用户能测试物理设备和更有效更快地完成实时仿真的许多研究。由于RTDS模似器是实时的，因此它能被直接地连接到电力系统控制和保护装置上。例如，RTDS模似器能用于测试HVDC（高压直流）控制器或继电保护装置。在RTDS上的测试比其他测试方法更全面，因为它能模拟许多恶劣的但很现实的情况，而这对于物理系统来说是不可能达到的。
数字仿真。RTDS不是实现系统元件的物理小型化，其元件参数和电路结构以软件模型为基础。RTDS的研究能被迅速而且方便地修改，从一个问题切换到另一个问题只需要最短的时间。研究序列能被设定并自动运行，批模拟只需要极少甚至不需要用户交互作用。由于RTDS模似器在有无用户交互作用（交互式的或批处理形式运行）时都能运行。因此，装置能接受成千上万次的批处理测试而不需要监控。RTDS模似器对装置的每个测试的回应都将提供详细的报告。不论用户是对装置进行测试或只是运行模拟研究，RTDS都能提供很大的帮助。
在国际上RTDS已经得到广泛应用，逐步替代传统的物理模拟方式，如西门子、ABB等知名企业都有自己的RTDS实验室，将RTDS作为产品功能测试的重要手段。在国内RTDS也已经有20余家RTDS用户，其中有诸多电力供应商和主要保护制造厂家如许继、南瑞、国电南自、北京四方等，RTDS也在国内得到越来越多的认可。RTDS由硬件和软件组合而成。RTDS的硬件主要由如GPC、RPC、3PC和TPC等运算板卡和其他相配套的输入输出板卡构成。RTDS仿真装置包括一个广泛的电力系统的控制系统元件模块库。用户能够通过连续现有的元件模块而组建起电力系统的回路和相关的控制回路。电力系统电路和控制系统电路的组装是在对用户友好的环境中用图形完成的。
RTDS仿真装置是一个理想的工具，对保护和控制方案进行彻底的设计、研究和试验。当进行闭环试验的时候，应用大量的数学量和模拟量的输入/输出接口，实际的保护和控制装置能与RTDS的仿真装置相连，以便与模拟的电力系统相互作用。
有鉴于此，寻求一种基于RTDS的平行线路故障仿真分析平台成为该领域技术人员的追求目标。
发明内容
本发明的任务是提供一种基于实时数字仿真仪（RTDS）的平行线路故障仿真分析平台，它克服了现有技术的困难，利用实时数字仿真仪系统对平行线路进行仿真，以此为基础为用于平行线路的保护装置提供测试方法，从而验证保护装置的功能和性能是否符合要求。
本发明的技术解决方案如下：
一种基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台，包括闭环连接的实时数字仿真仪、功率放大器以及保护装置；
所述实时数字仿真仪的输入端连接数字模型的输出端，实时数字仿真仪的输出端发送电压、电流信号到功率放大器的输入端；
所述功率放大器的输出端发送电压、电流信号到保护装置的输入端；
所述保护装置将动作信号输出到实时数字仿真仪；
先建立平行线路的数学模型，实时数字仿真仪将计算出的平行线路的电压电流信号输入功率放大器，功率放大器再将这些信号放大成大功率电压电流信号，并输入到保护装置中，保护装置再将其动作信号输出到实时数字仿真仪系统中，从而完成其性能测试工作；
当实时数字仿真仪开始模拟一个故障，其输出的系统故障时的电压电流信号输入到保护装置中，保护装置检测到电压电流信号的变化，并决定发出/不发出动作信号，实时数字仿真仪收到这些信号后，改变数学模型中系统的运行状态，这导致其输出的电流信号发生改变，从而形成闭环测试。
本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，本发明的基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台利用实时数字仿真仪系统对平行线路进行仿真，以此为基础为用于平行线路的保护装置提供测试方法，从而验证保护装置的功能和性能是否符合要求。
附图说明
图1为本发明的一种基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参看图1，本发明提供一种基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台，主要由闭环连接的实时数字仿真仪（RTDS）、功率放大器以及保护装置组成。
实时数字仿真仪的输入端连接数字模型的输出端，实时数字仿真仪的输出端发送电压、电流信号到功率放大器的输入端。功率放大器的输出端发送电压、电流信号到保护装置的输入端。保护装置将动作信号输出到实时数字仿真仪。
本发明先建立平行线路的数学模型，RTDS将计算出的平行线路的电压电流信号输入功率放大器，功率放大器再将这些信号放大成大功率电压电流信号，并输入到保护装置中。保护装置再将其动作信号输出到RTDS系统中，从而完成其性能测试工作。
当RTDS开始模拟一个故障，其输出的系统故障时的电压电流信号输入到保护装置中。保护装置检测到电压电流信号的变化，并决定发出/不发出动作信号。RTDS收到这些信号以后，改变数学模型中系统的运行状态，这导致其输出的电流信号发生改变，从而形成闭环测试。
对于用于平行线路的保护装置，利用RTDS对其功能及性能进行测试，以达到检测其特性的目的。
综上所述，本发明的基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台利用实时数字仿真仪系统对平行线路进行仿真，以此为基础为用于平行线路的保护装置提供测试方法，从而验证保护装置的功能和性能是否符合要求。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
Claims (1)
1.一种基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台，其特征在于：包括闭环连接的实时数字仿真仪、功率放大器以及保护装置；
所述实时数字仿真仪的输入端连接数字模型的输出端，实时数字仿真仪的输出端发送电压、电流信号到功率放大器的输入端；
所述功率放大器的输出端发送电压、电流信号到保护装置的输入端；
所述保护装置将动作信号输出到实时数字仿真仪；
先建立平行线路的数学模型，实时数字仿真仪将计算出的平行线路的电压电流信号输入功率放大器，功率放大器再将这些信号放大成大功率电压电流信号，并输入到保护装置中，保护装置再将其动作信号输出到实时数字仿真仪系统中，从而完成其性能测试工作；
当实时数字仿真仪开始模拟一个故障，其输出的系统故障时的电压电流信号输入到保护装置中，保护装置检测到电压电流信号的变化，并决定发出/不发出动作信号，实时数字仿真仪收到这些信号后，改变数学模型中系统的运行状态，这导致其输出的电流信号发生改变，从而形成闭环测试。
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| CN201110050150XA CN102654549A (zh) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | 基于实时数字仿真仪的平行线路故障仿真分析平台 |
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Publications (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103955210A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-07-30 | 国家电网公司 | 一种直流保护校验方法 |
| CN104656458A (zh) * | 2013-11-21 | 2015-05-27 | 国家电网公司 | 用于电力系统的仿真电路及系统 |
| CN108241105A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-07-03 | 南瑞集团有限公司 | 一种基于rtds的弧光接地选线装置的测试方法 |
| CN109507512A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-22 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种继电保护数据传输系统及方法 |
| CN112257371A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-22 | 国网河北省电力有限公司 | 一种电网输电线路分析系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587961A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-03 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | System for identifying fault point of power transmission line |
| CN201707410U (zh) * | 2010-05-26 | 2011-01-12 | 天津市电力公司 | 基于rtds的简易母差保护装置的数字动态模拟试验系统 |
| CN102208801A (zh) * | 2011-05-24 | 2011-10-05 | 内蒙古自治区电力科学研究院 | 一种将线路保护装置安全用于风电场的做法 |
-
2011
- 2011-03-03 CN CN201110050150XA patent/CN102654549A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587961A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-03 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | System for identifying fault point of power transmission line |
| CN201707410U (zh) * | 2010-05-26 | 2011-01-12 | 天津市电力公司 | 基于rtds的简易母差保护装置的数字动态模拟试验系统 |
| CN102208801A (zh) * | 2011-05-24 | 2011-10-05 | 内蒙古自治区电力科学研究院 | 一种将线路保护装置安全用于风电场的做法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104656458A (zh) * | 2013-11-21 | 2015-05-27 | 国家电网公司 | 用于电力系统的仿真电路及系统 |
| CN103955210A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-07-30 | 国家电网公司 | 一种直流保护校验方法 |
| CN108241105A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-07-03 | 南瑞集团有限公司 | 一种基于rtds的弧光接地选线装置的测试方法 |
| CN109507512A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-22 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种继电保护数据传输系统及方法 |
| CN112257371A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-22 | 国网河北省电力有限公司 | 一种电网输电线路分析系统 |
| CN112257371B (zh) * | 2020-10-29 | 2022-07-22 | 国网河北省电力有限公司 | 一种电网输电线路分析系统 |
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