CN205193470U - 基于rtds的广域保护控制仿真测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统及方法；模拟量采集装置将RTDS仿真系统的模拟量信号转换成数字信号并发送到通信网；开关量采集装置将RTDS仿真系统输出的开关量信号转换成数字信号并发送到通信网；开关量采集装置从通信网中获取广域保护控制装置输出的保护控制命令并将其转换成开关量信号反馈给RTDS仿真系统；GTNET板卡将RTDS仿真系统的输出发送到通信网同时从通信网中获取广域保护控制装置的保护控制命令；广域保护控制装置从通信网中获取输入信息并将保护控制命令发送到通信网。本实用新型本更低并可大大减少电缆接线工作量，实现了信息共享；能够方便的实现测试系统的复用，提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统广域保护控制领域的基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统，尤其涉及基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统及方法。
背景技术
广域保护控制系统是一套基于电网广域数据信息的协同控制系统，该系统面向电网预防控制、故障隔离、校正控制、紧急控制、恢复控制的需求，能够提高重合闸或备用电源合闸的成功率，实现过载切负荷、低频低压减负荷等安全自动装置系统与保护自适应协调控制，达到电网的全过程协同优化控制，在电网突发故障的情况下，能够实现电网的自愈调整。
广域保护控制系统，将线路保护、母线保护、主变保护等保护系统，以及备自投、低频低压减载和过负荷联切等稳定控制系统整合在一起协同工作，系统的功能强大，复杂度增加。为确保广域保护控制系统投运后的可靠运行，需要在现场投运前完成对整套系统的完整功能测试，但是对于现场已投入运行的变电站，并不具备对该系统进行功能性校验的条件，因此通常是在装置出厂前完成对该系统的功能测试。
使用RTDS仿真系统对现场实际系统进行仿真模拟，并进行仿真试验是常用的测试方式，但是由于广域保护控制系统涉及多个变电站，测试系统接入的模拟量、开关量非常庞大，要完全仿真实际系统，对RTDS仿真系统的资源要求比较高，尤其需要提供大量的功率放大器来输出仿真模拟量。
一般1个RTDS功率放大器输出的模拟量仅包含三相电压和三相电流，对于涉及多个变电站的广域保护控制系统，要完全模拟实际系统需要大量的功率放大器，仿真测试的成本非常大，因此通常无法一次完成整个广域保护控制系统的仿真测试，只能将广域保护控制系统拆分成多个小系统，通过小系统的仿真测试代替完整系统的测试，仿真结果的可信度不高。
另一方面，目前仿真测试系统并没有考虑可复用性，当广域保护控制系统应用于不同的一次系统时，已经搭建好的仿真测试系统无法重复使用，只能拆除原有系统物理接线，按照新系统重新接线，造成测试系统以及劳动力的浪费，效率不高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有RTDS仿真测试系统在模拟广域保护控制系统时需要投入大量功率放大器造成成本高的问题，以及测试系统无法复用的缺点，提供一种基于RTDS的广域保护控制系统的仿真测试系统及方法，实现对广域保护控制系统的完整仿真测试，并可以方便的实现测试系统的复用。
为解决上述技术目的，本发明采取的技术方案为：基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统，其特征在于：由RTDS仿真系统、模拟量采集装置、开关量采集装置、通信网和广域保护控制装置组成；
模拟量采集装置用于将RTDS仿真系统的模拟量信号转换成数字信号并发送到通信网；
开关量采集装置用于将RTDS仿真系统输出的开关量信号转换成数字信号并发送到通信网；开关量采集装置还用于从通信网中获取广域保护控制装置输出的保护控制命令，并将其转换成开关量信号反馈给RTDS仿真系统；
RTDS仿真系统包括模拟量输出、GTNET板卡和开关量输入输出；
GTNET板卡用于将RTDS仿真系统输出的模拟量数字信号、开关量数字信号发送到通信网，同时从通信网中获取广域保护控制装置的保护控制命令；
广域保护控制装置用于从通信网中获取输入信息，并对输入信息进行逻辑判断后，将保护控制命令发送到通信网。
进一步的，模拟量采集装置和开关量采集装置至少各有1台，GTNET板卡至少有1块，广域保护控制装置至少有1台。
进一步的，广域保护控制装置通过物理连接线与通信网连接；模拟量采集装置和开关量采集装置分别通过物理连接线连接在RTDS仿真系统和通信网之间；GTNET板卡通过物理连接线与通信网连接。
进一步的，所述物理接线可复用到其他广域保护控制系统；当一次系统发生变化时，重新搭建RTDS仿真模型后无需更改物理接线，只需要重做信号配置工作。为实现上述技术目的，本发明采取的另一种技术方案为：上述的基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统而实现的基于RTDS的广域保护控制仿真测试方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步：根据广域电网实际系统搭建RTDS仿真模型；
第二步：完成测试系统的物理接线；
第三步：按照系统的功能需求，对模拟量采集装置、开关量采集装置、GTNET板卡和广域保护控制装置作必要的信号配置；
第四步：检验所有的物理链路、数字链路是否正确连接。
有益效果
本发明使用RTDS系统现有的功率放大器和GTNET板卡结合的方式实现仿真模拟量输出和开关量的输入输出处理，与完全使用功率放大器相比，GTNET板卡可输出的模拟量通道更多，成本更低，并可大大减少电缆接线工作量；使用交换机组织通信网，将所有数字信号接入到通信网中，实现了信息共享；能够方便的实现测试系统的复用，提高工作效率。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构图。
具体实施方式
实施例1
本基于RTDS(RealTimeDigitalSimulator)的广域保护控制仿真测试系统，如图1所示，由RTDS仿真系统、模拟量采集装置、开关量采集装置、通信网和广域保护控制装置组成。
模拟量采集装置与RTDS仿真系统通过电缆连接，按照IEC61850协议将RTDS仿真系统输出的模拟量信号转换成数字信号后，通过光纤与通信网连接，将数字信号发送到通信网；
开关量采集装置与RTDS仿真系统通过电缆连接，按照IEC61850协议将RTDS仿真系统输出的开关量信号转换成数字信号后，通过光纤与通信网连接，将数字信号发送到通信网；开关量采集装置从通信网中获取广域保护控制装置输出的保护控制命令，并将其转换成开关量信号反馈给RTDS仿真系统；
GTNET板卡具备输出IEC61850协议报文的功能，通过光纤与通信网连接，将RTDS仿真系统输出的模拟量数字信号、开关量数字信号发送到通信网，同时从通信网中获取广域保护控制装置的保护控制命令；
广域保护控制装置与通信网通过光纤连接，从通信网中获取输入信息，经过逻辑判断后，把保护控制命令发送到通信网。
所述的基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统具有复用性，当被保护对象变化即一次系统发生变化时，重新搭建RTDS仿真模型后无需更改物理接线，只需要重做信号配置工作，将大大减少广域保护控制系统仿真测试的工作周期，提高工作效率。
实施例2
本基于RTDS的广域保护控制仿真测试方法采用实施例1的基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统而实现，包括以下步骤：
第一步：根据广域电网实际系统，搭建RTDS仿真模型；
第二步：完成测试系统的物理接线，包括：模拟量采集装置与RTDS仿真系统的接线，模拟量采集装置与通信网的接线；开关量采集装置与RTDS仿真系统的接线，开关量采集装置与通信网的接线；GTNET板卡与通信网的接线；通信网与广域保护控制装置的接线；
第三步：按照系统的功能需求，对模拟量采集装置、开关量采集装置、GTNET板卡和广域保护控制装置作必要的信号配置；
第四步：检验所有的物理链路、数字链路是否正确连接。
在所有的物理链路、数字链路均正确连接后，所述的基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统搭建完毕。
Claims (4)
1.一种基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统，其特征在于：由RTDS仿真系统、模拟量采集装置、开关量采集装置、通信网和广域保护控制装置组成；
模拟量采集装置用于将RTDS仿真系统的模拟量信号转换成数字信号并发送到通信网；
开关量采集装置用于将RTDS仿真系统输出的开关量信号转换成数字信号并发送到通信网；开关量采集装置还用于从通信网中获取广域保护控制装置输出的保护控制命令，并将其转换成开关量信号反馈给RTDS仿真系统；
RTDS仿真系统包括模拟量输出、GTNET板卡和开关量输入输出；
GTNET板卡用于将RTDS仿真系统输出的模拟量数字信号、开关量数字信号发送到通信网，同时从通信网中获取广域保护控制装置的保护控制命令；
广域保护控制装置用于从通信网中获取输入信息，并对输入信息进行逻辑判断后，将保护控制命令发送到通信网。
2.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统，其特征在于：模拟量采集装置和开关量采集装置至少各有1台，GTNET板卡至少有1块，广域保护控制装置至少有1台。
3.根据权利要求2所述的一种基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统，其特征在于：广域保护控制装置通过物理连接线与通信网连接；模拟量采集装置和开关量采集装置分别通过物理连接线连接在RTDS仿真系统和通信网之间；GTNET板卡通过物理连接线与通信网连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于RTDS的广域保护控制仿真测试系统，其特征在于：所述物理接线可复用到其他广域保护控制系统；当一次系统发生变化时，重新搭建RTDS仿真模型后无需更改物理接线，只需要重做信号配置工作。
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