CN103809465B - 一种火电与水电机组仿真机和rtds的通信接口 - Google Patents

一种火电与水电机组仿真机和rtds的通信接口 Download PDF

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Abstract

本发明公开了电力系统源网联合仿真建模与运行控制技术领域中的一种火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口,用于实现火电和水电机组仿真机与实时数字仿真器RTDS电网仿真之间的通信。该通信接口包括机组详细仿真模块接口控制单元和机组非详细仿真模块功频调节控制单元;机组详细仿真模块接口控制单元分别与光纤通讯接口卡和详细仿真数据输入模块相连;机组非详细仿真模块功频调节控制单元分别与等值后交直流系统电网仿真模块和机组非详细仿真模块相连。本发明应用于源网联合仿真及其与多级调度闭环控制系统,实现了火电机组和水电机组仿真系统和RTDS电网仿真模块的平滑连接。

Description

一种火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口
技术领域
本发明属于电力系统源网联合仿真建模与运行控制技术领域,尤其涉及一种火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口。
背景技术
实际电力系统中,电磁暂态过程和机电暂态过程是同时发生并相互影响的,将二者结合起来统一考虑,有助于了解大系统暂态稳定过程的动态特性及某一特定电网的详细暂态变化过程。因此,将电磁暂态计算与机电暂态计算进行实时接口,在一次仿真过程中同时实现对大规模电力系统的机电暂态仿真和局电磁暂态仿真具有重要的现实意义和理论价值。将两类仿真过程平滑连接,同时又必须充分体现两类仿真网络的动态特性,是国内外进行机电暂态和电磁暂态混合仿真研究的重点和难点。
自动发电控制(AGC)用于满足电网调频及电网系统的稳定性,传统的AGC只考虑电磁暂态特性,侧重电网的瞬态稳定。随着电厂机组单机容量的增大,电网管理水平的提高,如今AGC的实施与机组的运行也息息相关。电力系统中机组的动态特性反过来开始影响电网系统的安全性和稳定性。
考虑机组动态特性的AGC控制过程一直没有适合在实验室中进行研究的实验平台,本发明提出一种火电与水电机组仿真机和RTDS(RealTimeDigitalSimulator,实时数字仿真器)的通信接口,将服务器上的火电机组和水电机组仿真系统作为机电侧,RTDS电网仿真模块作为电磁侧,通过接口控制模块将二者平滑连接,实现步长可控的联合仿真;结合EMS调度控制系统,可对考虑机组动态特性的AGC控制过程进行详细仿真。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口,将火电机组、水电机组仿真与用RTDS进行电磁暂态仿真的电网相结合,形成火电机组、水电机组与RTDS电网联合仿真系统,为考虑机组动态特性的AGC控制过程提供实时仿真工具。
为了实现上述目的,本发明提出的技术方案是,一种火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口,用于实现火电和水电机组仿真机与实时数字仿真器RTDS电网仿真模块之间的通信,所述火电和水电机组仿真机包括火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块,所述实时数字仿真器RTDS电网仿真模块包括等值后交直流系统电网仿真模块、详细仿真数据输入模块、机组非详细仿真模块和光纤通讯接口卡,其特征在于,所述通信接口包括机组详细仿真模块接口控制单元和机组非详细仿真模块功频调节控制单元;
所述机组详细仿真模块接口控制单元分别与光纤通讯接口卡和详细仿真数据输入模块相连;
所述机组非详细仿真模块功频调节控制单元分别与等值后交直流系统电网仿真模块和机组非详细仿真模块相连;
所述机组详细仿真模块接口控制单元,用于接收火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块通过光纤通讯接口卡发送的发电机出口开关分合闸指令、机械功率参考值和同步信号,并将机械功率参考值转换为机械转矩,再将机械转矩发送至详细仿真数据输入模块;
所述机组非详细仿真模块功频调节控制单元,用于控制是否接收等值后交直流系统电网仿真模块发送的AGC指令,如果机组非详细仿真模块功频调节控制单元接收AGC指令,则将AGC指令转换为机械转矩后,再将所述机械转矩发送至机组非详细仿真模块。
所述机组非详细仿真模块功频调节控制单元包括负荷指令控制中心、协调控制单元、调速器控制单元、汽轮机控制单元和锅炉控制单元;
所述负荷指令控制中心和协调控制单元相连;
所述协调控制单元分别与调速器控制单元和锅炉控制单元相连;
所述调速器控制单元分别与协调控制单元、汽轮机控制单元和锅炉控制单元相连;
所述汽轮机控制单元分别与调速器控制单元和锅炉控制单元相连;
所述锅炉控制单元分别与协调控制单元、调速器控制单元和汽轮机控制单元相连;
所述负荷指令控制中心用于根据仿真得到的发电机转速差、仿真得到的发电机实际有功功率和AGC指令,计算得到实际负荷指令,再将实际负荷指令发送至协调控制单元;
所述协调控制单元用于接收负荷指令控制中心发送的实际负荷指令以及锅炉控制单元发送的蒸汽流量和锅炉主蒸汽压力,并根据实际负荷指令、蒸汽流量和锅炉主蒸汽压力计算得到汽轮机主控制器输出指令和锅炉主控制器输出指令,再将汽轮机主控制器输出指令发送至调速器控制单元,将锅炉主控制器输出指令发送至锅炉控制单元;
所述调速器控制单元用于接收汽轮机主控制器输出指令和锅炉主蒸汽压力,并根据汽轮机主控制器输出指令和锅炉主蒸汽压力,计算得到汽轮机调门开度指令,再将汽轮机调门开度指令发送至汽轮机控制单元;
所述汽轮机控制单元用于接收汽轮机调门开度指令和锅炉主蒸汽压力,并根据汽轮机调门开度指令和锅炉主蒸汽压力计算得到机械转矩后输出;
所述锅炉控制单元用于接收锅炉主控制器输出指令,并根据锅炉主控制器输出指令生成蒸汽流量和锅炉主蒸汽压力。
所述实时数字仿真器RTDS电网仿真模块还包括以太网通讯接口卡,所述以太网通讯接口卡分别与等值后交直流系统电网仿真模块和能量管理系统EMS相连;
所述等值后交直流系统电网仿真模块,用于通过以太网通讯接口卡将仿真产生的遥测信息和遥调信息发送至能量管理系统EMS;还用于通过以太网通讯接口卡接收能量管理系统EMS发送的包含AGC指令的遥调信息和遥控信息;
所述能量管理系统EMS,用于通过以太网通讯接口卡接收等值后交直流系统电网仿真模块发送的遥测信息和遥调信息,并根据所述遥测信息和遥调信息生成包含AGC指令的遥调信息和遥控信息,再将包含AGC指令的遥调信息和遥控信息通过以太网通讯接口卡发送至等值后交直流系统电网仿真模块。
本发明应用于源网联合仿真及其与多级调度闭环控制系统,将火电机组和水电机组仿真系统作为机电侧,RTDS电网仿真模块作为电磁侧,并通过通信接口将二者平滑连接,实现步长可控的联合仿真;结合EMS调度控制系统,可对考虑机组动态特性的AGC控制过程进行详细仿真。
附图说明
图1是火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口结构示意图;
图2是机组非详细仿真功频调节控制单元结构示意图;
图3是RTDS电网仿真模块送给火电、水电详细仿真机的数据表;
图4是火电、水电详细仿真机送给RTDS电网仿真模块的数据表;
图5是蒙西电网为原型的火、水电机组与RTDS电网联合仿真系统的启动流程图;
图6是AGC指令、机械功率参考值、发电机的实际有功出力对比表;
图7是AGC指令、机械功率参考值、发电机的实际有功出力对比表。
具体实施方式
下面结合附图,对优选实施例作详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
图1是火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口结构示意图,如图1所示,本发明提供的火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口,用于实现火电和水电机组仿真机与实时数字仿真器RTDS电网仿真模块之间的通信。其中,火电和水电机组仿真机包括火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块,实时数字仿真器RTDS电网仿真模块包括等值后交直流系统电网仿真模块、详细仿真数据输入模块、机组非详细仿真模块和光纤通讯接口卡。
传统的实时数字仿真器RTDS中的等值后交直流系统电网仿真模块,用于根据能量管理系统EMS发送的包含AGC指令的遥调信息和遥控信息,生成发电机实际有功出力、发电机机端线电压、发电机角速度、AGC指令和同步信号,并通过光纤通讯接口卡,发送至火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块。
火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块,用于接收发电机实际有功出力、发电机机端线电压、发电机角速度、AGC指令和同步信号,并生成发电机出口开关分合闸指令、机械功率参考值和同步信号。
传统的实时数字仿真器RTDS中的机组非详细仿真模块用于仿真锅炉热发电机组。
结合图1,本发明提供的火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口包括:机组详细仿真模块接口控制单元和机组非详细仿真模块功频调节控制单元,机组详细仿真模块接口控制单元分别与光纤通讯接口卡和详细仿真数据输入模块相连,机组非详细仿真模块功频调节控制单元分别与等值后交直流系统电网仿真模块和机组非详细仿真模块相连。
机组详细仿真模块接口控制单元,用于接收火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块通过光纤通讯接口卡发送的发电机出口开关分合闸指令、机械功率参考值和同步信号,并将机械功率参考值转换为机械转矩,再将机械转矩发送至详细仿真数据输入模块。
机组非详细仿真模块功频调节控制单元,用于控制是否接收等值后交直流系统电网仿真模块发送的AGC指令,如果机组非详细仿真模块功频调节控制单元接收AGC指令,则将AGC指令转换为机械转矩后,再将所述机械转矩发送至机组非详细仿真模块。该机组非详细仿真模块功频调节控制单元,可以用来控制仿真的锅炉热发电机是否参与一次调频,当接收AGC指令时,该非详细仿真机组参与整个系统的一次调频,当不接收AGC指令时,该非详细仿真机组不参与系统的一次调频过程,只作为普通的发电机组运行。
另外,上述同步信号用于确定火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块与RTDS电网仿真模块是否联合运行,仿真模式包括独立运行模式和同步运行模式。当同步信号给出的仿真模式是独立运行模式时,火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块与RTDS电网仿真分别独立运行,当同步信号给出的仿真模式是同步运行模式时,火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块与RTDS电网仿真模块联合运行。
图2是机组非详细仿真模块功频调节控制单元结构示意图。如图2所示,机组非详细仿真模块功频调节控制单元包括负荷指令控制中心、协调控制单元、调速器控制单元、汽轮机控制单元和锅炉控制单元。
负荷指令控制中心和协调控制单元相连,协调控制单元分别与调速器控制单元和锅炉控制单元相连,调速器控制单元分别与协调控制单元、汽轮机控制单元和锅炉控制单元相连,汽轮机控制单元分别与调速器控制单元和锅炉控制单元相连,锅炉控制单元分别与协调控制单元、调速器控制单元和汽轮机控制单元相连。
负荷指令控制中心用于根据仿真得到的发电机转速差ω-ω0、仿真得到的发电机实际有功功率PM和AGC指令,计算得到实际负荷指令,再将实际负荷指令发送至协调控制单元。
协调控制单元用于接收负荷指令控制中心发送的实际负荷指令以及锅炉控制单元发送的蒸汽流量SF和锅炉主蒸汽压力PT,并根据实际负荷指令、蒸汽流量SF和锅炉主蒸汽压力PT计算得到汽轮机主控制器输出指令TD和锅炉主控制器输出指令BD,再将汽轮机主控制器输出指令TD发送至调速器控制单元,将锅炉主控制器输出指令BD发送至锅炉控制单元。
调速器控制单元用于接收汽轮机主控制器输出指令TD和锅炉主蒸汽压力PT,并根据汽轮机主控制器输出指令TD和锅炉主蒸汽压力PT,计算得到汽轮机调门开度指令CV,再将汽轮机调门开度指令CV发送至汽轮机控制单元。
汽轮机控制单元用于接收汽轮机调门开度指令CV和锅炉主蒸汽压力PT,并根据汽轮机调门开度指令PT和锅炉主蒸汽压力PT计算得到机械转矩TM后输出。
锅炉控制单元用于接收锅炉主控制器输出指令BD,并根据锅炉主控制器输出指令BD生成蒸汽流量SF和锅炉主蒸汽压力PT
当然,本发明的实时数字仿真器RTDS还可以包括以太网通讯接口卡,该以太网通讯接口卡分别与等值后交直流系统电网仿真模块和传统的能量管理系统EMS相连,用于形成源网联合仿真及其与多级调度闭环控制系统。
等值后交直流系统电网仿真模块,用于通过以太网通讯接口卡将仿真产生的遥测信息和遥调信息发送至能量管理系统EMS;还用于通过以太网通讯接口卡接收能量管理系统EMS发送的包含AGC指令的遥调信息和遥控信息。
能量管理系统EMS,用于通过以太网通讯接口卡接收等值后交直流系统电网仿真模块发送的遥测信息和遥调信息,并根据所述遥测信息和遥调信息生成包含AGC指令的遥调信息和遥控信息,再将包含AGC指令的遥调信息和遥控信息通过以太网通讯接口卡发送至等值后交直流系统电网仿真模块。
基于图1的结构,本发明通过如下方式实现该通信接口:
步骤1:在服务器上的火电机组和水电机组仿真系统上构建火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块。其中,火电机组和水电机组仿真系统是指面向连续工业过程仿真的集模块设计、开发、组态、调试、实时运行、维护、修改、扩充、数据库(模块)管理、网络通讯以及整个系统运行和管理于一体的大型专业集群化的支撑系统软件。
火电机组详细仿真模块,仿真对象包括锅炉汽水系统、风烟系统、制粉燃烧系统、汽轮机本体以及调速控制系统。
抽水蓄能水电机组详细仿真模块,仿真对象包括水泵水轮机本体及相关辅助设备、调速系统、油系统、冷却水系统、上库进/出水口闸门、尾水事故闸门和压缩空气系统。
步骤2:在RTDS上搭建等值后交直流系统电网仿真模块。
其中,等值后交直流系统电网仿真模块包括:发电机本体模块、发电机调速器模块、发电机励磁系统模块、发电机电力系统稳定器模块,母线模块、变压器模块、交流输电线路模块、直流系统模块、负荷模块,断路器模块以及所需运行控制模块。
步骤3:在能量管理系统EMS中建立与RTDS等值模块对应的网络物理模块,完成SCADA中各设备表电气参数的录入,配置前置系统FES的网络运行参数,建立自动发电控制(AGC)系统。能量管理系统EMS通过以太网通讯接口GTNET卡接收RTDS电网模块的遥测和遥信信息,传给RTDS电网包含AGC指令的遥调和遥控信息,其中AGC指令传给RTDS电网后不作任何处理再传给火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块。
步骤4:在RTDS上搭建机组非详细仿真模块功频调节控制单元。机组非详细仿真模块功频调节控制单元的功能是手动控制该非详细仿真机是否接受AGC系统的调度,若接受AGC系统的调度,则将EMS送入等值后交直流系统电网仿真模块的AGC指令输入机组非详细仿真模块功频调节控制单元,并将其输出的机械转矩(标幺值)接入对应机组非详细仿真模块。其中,机组非详细仿真模块功频调节控制单元,仿真对象包括协调控制系统模块、调速系统模块、锅炉模块、汽轮机模块;
步骤5:确定RTDS与火电和水电机组仿真机的交互信息的点号,在RTDS上安装光纤通讯接口卡GTFPGA并搭建机组详细仿真模块接口控制单元。
其中,RTDS与火电和水电机组仿真机的交互信息是指火电和水电机组仿真机交互信息通过光纤通讯接口卡GTFPGA送给火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块的发电机的实际有功出力、发电机机端线电压、发电机的角速度、AGC指令和同步信号以及火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块送给电网仿真模块的发电机出口开关分合闸指令、机械功率参考值和同步信号。
步骤6:将火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块送给RTDS电网仿真模块的发电机出口开关分合闸指令、机械功率参考值和同步信号作为输入量,在机组详细仿真模块接口控制单元中,将机械功率参考值转换为机械转矩(标幺值),从而形成包含火电、抽水蓄能水电详细仿真机、非详细仿真机与RTDS电网的联合仿真系统,并结合调度控制系统EMS形成闭环控制。
上述同步信号用数字量0/1表示,0表示RTDS电网与火电、抽水蓄能水电详细仿真机分别独立运行,1表示二者同步运行。当同步信号为1时,火电、抽水蓄能水电机出口开关状态由火电、抽水蓄能水电详细仿真机控制;并将机械功率参考值转化为机械转矩(标幺值)接入火电、抽水蓄能水电详细仿真机对应机组的发电机本体模块。
实施例2
以蒙西电网为例,等值后的蒙西电网共有31个525KV节点,63个230KV节点,47台发电机,对本发明做进一步说明。其具体步骤如下:
步骤1:在火电机组仿真系统(STAR-90图形化仿真支撑系统)上分别搭建1000MW、600MW、300MW火电机组详细仿真模块,3台火电机组分别以蒙西电网中EQG085、蒙岱海G1、蒙达旗G5为原型。其中EQG085为外网等值机,选用广东潮州电厂一台1000MW机组的数据。3台火电机组详细仿真模块的仿真对象分别包括锅炉汽水系统、风烟系统、制粉燃烧系统、汽轮机本体以及调速控制系统。
步骤2:在水电机组仿真系统(STAR-90图形化仿真支撑系统)上搭建6台200MW抽水蓄能水电机组详细仿真模块,以蒙西万家寨抽水蓄能站的蒙万家G1、蒙万家G2、蒙万家G3、蒙万家G4、蒙万家G5、蒙万家G6为原型。6台抽水蓄能水电机组详细仿真模块的仿真对象分别包括水泵水轮机本体及相关辅助设备、调速系统、油系统、冷却水系统、上库进/出水口闸门、尾水事故闸门、压缩空气系统。
步骤3:对蒙西电网原型实际系统使用BPA进行动态等值,在实时数字仿真器RTDS的软件平台RSCAD上搭建蒙西31个525kV节点,63个230kV节点的电网仿真模块,详细搭建发电机本体模块、发电机调速器模块、发电机励磁系统模块、发电机电力系统稳定器模块、母线模块、变压器模块、交流输电线路模块、负荷模块,断路器模块以及所需运行控制模块,一共占用6个RACK(机箱)。
步骤4:在RTDS上建立等值后蒙西电网中除上述详细仿真机以外的所有非详细仿真发电机功频调节控制模块,仿真对象包括协调控制系统模块、调速系统模块、锅炉模块、汽轮机模块,如图2所示。图中ω是发电机转子转速,ω0是发电机转子额定转速,PM是发电机实际有功出力,TD是汽轮机主控制器输出指令,BD是锅炉主控制器输出指令,CV是汽轮机调门开度指令,PT是锅炉主蒸汽压力,SF是蒸汽流量,TM是汽轮机输出的机械转矩。
步骤5:在EMS(Open3000)中绘制蒙西电网等值结果对应的厂站接线图(蒙西等值电网共包含87个厂站),通过节点入库形成网络物理模型;完成SCADA中各设备表电气参数的录入,配置前置系统FES的网络运行参数,建立包含3台火电、6台水电详细仿真机及部分非详细仿真机的自动发电控制(AGC)系统,通过以太网通讯接口GTNET卡接收RTDS电网模块的遥测、遥信信息并传给RTDS电网模块包含AGC指令的遥调、遥控信息。
步骤6:在RTDS中搭建RTDS电网与机组非详细仿真模块功频调节控制单元,将EMS送入RTDS电网仿真模块的AGC指令输入机组非详细仿真模块功频调节控制单元,将其输出的机械转矩TM(标幺值)接入对应非详细仿真发电机本体模块,如图2所示。
步骤7:确定RTDS蒙西电网仿真模块与火电、水电详细仿真机交互信息的变量名称及其点号,如下图3、图4所示,在RTDS上安装光纤通讯接口卡GTFPGA并搭建其配置模块,通过GTFPGA实现RTDS蒙西电网仿真模块与火电、水电详细仿真机的数据交互。
步骤8:将火电、抽水蓄能水电详细仿真机送给RTDS电网仿真模块的发电机出口开关分合闸指令、机械功率参考值、同步信号作为输入量,如图4所示,在RTDS中搭建RTDS电网与火电、抽水蓄能水电详细仿真机的接口控制模块,从而形成包含火电、抽水蓄能水电详细仿真机、非详细仿真机与RTDS电网的联合仿真系统,并结合调度控制系统EMS形成闭环控制,该系统的启动流程如图5所示。
其中,同步信号用数字量0/1表示,0表示RTDS电网与火电、抽水蓄能水电详细仿真机分别独立运行,1表示二者同步运行。当同步信号为1时,火电、抽水蓄能水电机出口开关状态由火电、抽水蓄能水电详细仿真机控制;并将机械功率参考值转化为机械转矩(标幺值)接入火电、抽水蓄能水电详细仿真机对应机组的发电机本体模块。
实施例3
通信接口在蒙西电网为原型的火电、抽水蓄能水电仿真机与RTDS电网模块联合仿真系统中的实际应用。
当火电、水电详细仿真机与RTDS电网仿真模块实现同步后,在EMS下发不同的AGC指令时,AGC指令,火电、水电详细仿真机送入RTDS电网仿真模块的机械功率参考值及RTDS电网中发电机的实际有功出力对比情况如图6、图7所示。
通过上述具体实施例可知,本发明通过通信接口,将火电机组和水电机组仿真系统与RTDS电网仿真模块平滑连接,实现了步长可控的联合仿真。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种火电与水电机组仿真机和RTDS的通信接口,用于实现火电和水电机组仿真机与实时数字仿真器RTDS电网仿真模块之间的通信,所述火电和水电机组仿真机包括火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块,所述实时数字仿真器RTDS电网仿真模块包括等值后交直流系统电网仿真模块、详细仿真数据输入模块、机组非详细仿真模块和光纤通讯接口卡,其特征在于,所述通信接口包括机组详细仿真模块接口控制单元和机组非详细仿真模块功频调节控制单元;
所述机组详细仿真模块接口控制单元分别与光纤通讯接口卡和详细仿真数据输入模块相连;
所述机组非详细仿真模块功频调节控制单元分别与等值后交直流系统电网仿真模块和机组非详细仿真模块相连;
所述机组详细仿真模块接口控制单元,用于接收火电机组和抽水蓄能发电机组详细仿真模块通过光纤通讯接口卡发送的发电机出口开关分合闸指令、机械功率参考值和同步信号,并将机械功率参考值转换为机械转矩,再将机械转矩发送至详细仿真数据输入模块;
所述机组非详细仿真模块功频调节控制单元,用于控制是否接收等值后交直流系统电网仿真模块转发的AGC指令,如果机组非详细仿真模块功频调节控制单元接收AGC指令,则将AGC指令转换为机械转矩后,再将所述机械转矩发送至机组非详细仿真模块。
2.根据权利要求1所述的通信接口,其特征是所述机组非详细仿真模块功频调节控制单元包括负荷指令控制中心、协调控制单元、调速器控制单元、汽轮机控制单元和锅炉控制单元;
所述负荷指令控制中心和协调控制单元相连;
所述协调控制单元分别与调速器控制单元和锅炉控制单元相连;
所述调速器控制单元分别与协调控制单元、汽轮机控制单元和锅炉控制单元相连;
所述汽轮机控制单元分别与调速器控制单元和锅炉控制单元相连;
所述锅炉控制单元分别与协调控制单元、调速器控制单元和汽轮机控制单元相连;
所述负荷指令控制中心用于根据仿真得到的发电机转速差、仿真得到的发电机实际有功功率和AGC指令,计算得到实际负荷指令,再将实际负荷指令发送至协调控制单元;
所述协调控制单元用于接收负荷指令控制中心发送的实际负荷指令以及锅炉控制单元发送的蒸汽流量和锅炉主蒸汽压力,并根据实际负荷指令、蒸汽流量和锅炉主蒸汽压力计算得到汽轮机主控制器输出指令和锅炉主控制器输出指令,再将汽轮机主控制器输出指令发送至调速器控制单元,将锅炉主控制器输出指令发送至锅炉控制单元;
所述调速器控制单元用于接收汽轮机主控制器输出指令和锅炉主蒸汽压力,并根据汽轮机主控制器输出指令和锅炉主蒸汽压力,计算得到汽轮机调门开度指令,再将汽轮机调门开度指令发送至汽轮机控制单元;
所述汽轮机控制单元用于接收汽轮机调门开度指令和锅炉主蒸汽压力,并根据汽轮机调门开度指令和锅炉主蒸汽压力计算得到机械转矩后输出;
所述锅炉控制单元用于接收锅炉主控制器输出指令,并根据锅炉主控制器输出指令生成蒸汽流量和锅炉主蒸汽压力。
3.根据权利要求1或2所述的通信接口,其特征是所述实时数字仿真器RTDS电网仿真模块还包括以太网通讯接口卡,所述以太网通讯接口卡分别与等值后交直流系统电网仿真模块和能量管理系统EMS相连;
所述等值后交直流系统电网仿真模块,用于通过以太网通讯接口卡将仿真产生的遥测信息和遥调信息发送至能量管理系统EMS;还用于通过以太网通讯接口卡接收能量管理系统EMS发送的包含AGC指令的遥调信息和遥控信息;
所述能量管理系统EMS,用于通过以太网通讯接口卡接收等值后交直流系统电网仿真模块发送的遥测信息和遥调信息,并根据所述遥测信息和遥调信息生成包含AGC指令的遥调信息和遥控信息,再将包含AGC指令的遥调信息和遥控信息通过以太网通讯接口卡发送至等值后交直流系统电网仿真模块。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104572247A (zh) * 2014-12-10 2015-04-29 南方电网科学研究院有限责任公司 一种基于rtds的混合实时仿真方法
CN105005654B (zh) * 2015-07-10 2018-10-09 中国电力科学研究院 一种包含引水系统的调速系统数模混合实时仿真方法
CN105527858A (zh) * 2015-12-29 2016-04-27 国网上海市电力公司 一种智能电网中自动发电控制的硬件在环仿真系统
CN108255069A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 华中科技大学 一种电力系统-水电机组联合仿真装置与方法
CN107168103B (zh) * 2017-06-22 2020-03-24 南方电网科学研究院有限责任公司 水电机组调速控制仿真方法和系统
CN107784168A (zh) * 2017-10-11 2018-03-09 上海交通大学 核电站半速汽轮机系统的全工况仿真系统
CN108448593B (zh) * 2018-02-11 2024-02-27 华电电力科学研究院有限公司 一种缩短agc响应时间的控制系统及控制方法
CN109062077B (zh) * 2018-07-05 2021-08-27 南京南瑞继保电气有限公司 抽水蓄能可变速机组发电及电动试验系统及其控制方法
CN110690845A (zh) * 2019-09-06 2020-01-14 中国东方电气集团有限公司 一种分布式光伏与梯级小水电联合发电实时仿真系统
CN115712996B (zh) * 2022-11-09 2023-10-20 中国长江三峡集团有限公司 一种水电厂的仿真方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1707276A (zh) * 2005-05-24 2005-12-14 武汉大学 电力系统实时仿真方法和装置
CN102664399A (zh) * 2012-04-09 2012-09-12 华北电力大学 Rtds-ems系统级闭环控制实验仿真平台搭建方法
CN102981500A (zh) * 2012-11-27 2013-03-20 四川电力科学研究院 基于rtds的地区电网avc系统功能试验检测平台及其构建方法
CN203178388U (zh) * 2013-04-24 2013-09-04 国电联合动力技术有限公司 一种基于rtds的微电网试验测试平台
CN103605558A (zh) * 2013-11-01 2014-02-26 广东电网公司电力科学研究院 电力系统机网协调仿真模型中电厂与电网间的通讯方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7233843B2 (en) * 2003-08-08 2007-06-19 Electric Power Group, Llc Real-time performance monitoring and management system
EP2599183B1 (en) * 2010-07-29 2016-11-30 Spirae Inc. Dynamic distributed power grid control system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1707276A (zh) * 2005-05-24 2005-12-14 武汉大学 电力系统实时仿真方法和装置
CN102664399A (zh) * 2012-04-09 2012-09-12 华北电力大学 Rtds-ems系统级闭环控制实验仿真平台搭建方法
CN102981500A (zh) * 2012-11-27 2013-03-20 四川电力科学研究院 基于rtds的地区电网avc系统功能试验检测平台及其构建方法
CN203178388U (zh) * 2013-04-24 2013-09-04 国电联合动力技术有限公司 一种基于rtds的微电网试验测试平台
CN103605558A (zh) * 2013-11-01 2014-02-26 广东电网公司电力科学研究院 电力系统机网协调仿真模型中电厂与电网间的通讯方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RTDS_EMS_OPEN3000_一体化实验仿真平台研究;张海波等;《电力科学与技术学报》;20121230;第27卷(第4期);第34-39页 *
电力系统电磁暂态_机电暂态混合仿真接口原理;岳程燕等;《电网技术》;20061230;第30卷(第1期);第23-27、88页 *
电力系统电磁暂态_机电暂态混合仿真接口实现;岳程燕等;《电网技术》;20061230;第30卷(第4期);第6-10页 *

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