特高压多端混合直流闭环实时仿真研究

特高压多端混合直流输电技术在满足更远距离、更大容量可再生能源输送方面提供了一种更灵活的输电方式。本文以送端采用常规特高压直流(ultra-high voltage direct current,UHVDC)、受端采用双阀组混合换流阀串联结构所构成的特高压混合三端直流输电系统为例,搭建了双极特高压混合三端直流输电系统的RT-LAB实时仿真模型,实现了与直流控制保护装置的闭环接入,测试结果验证了闭环实时仿真模型与控制保护策略的有效性。该平台可方便地实现特高压混合三端直流输电控制保护系统功能和动态性能的验证,为特高压多端混合直流输电系统的应用提供技术支撑。     

基于微机数字仿真的实时闭环测试系统

对基于微机数字仿真的实时闭环测试系统(DDRTS)进行了介绍。DDRTS集系统仿真和实时测试功能于一体,利用实时数字仿真技术,可对实际装置进行全面、完整、真正闭环的测试。     

电力系统数字动态实时仿真系统的研制和应用

介绍了国内第一套具有自主知识产权的电力系统数字动态实时仿真系统(DDRTS)的研制和应用情况 ,突出了系统的设计和特点。该系统基于微机实时数字仿真 ,集系统仿真与实时测试功能为一体。系统采用双处理器体系结构 ,微机负责进行电磁暂态计算 ,通讯卡DSP负责通过标准输入输出接口与待测装置通信。双处理器并行工作可显著提高系统的计算和通信速度。实际的仿真与测试应用表明该系统是一套性能优越的全数字实时仿真与测试系统。     

基于实时仿真的AGC闭环测试能力研究

当前电网正开展统一调频市场建设,在实际电网中开展自动发电控制(automatic generation control, AGC)功能测试的难度将进一步加大,调度自动化迫切需要有一个可真实模拟实际电网的仿真环境来支撑开展AGC功能测试。实时仿真在技术可行性上具备开展AGC闭环测试的能力,为验证其有效性,本文搭建了基于实时仿真的AGC闭环测试系统,反演了实际现场的AGC动作事件。试验结果表明建立的RTDS实时仿真模型具备仿真大电网系统频率变化的能力,同时RTDS系统具备与AGC应用闭环试验的能力,可应用于电网AGC功能测试工作。     

电力系统实时数字仿真系统介绍

以RTDS为例对电力系统实时数字仿真的历史，原理及功能做了较为全面的描述，列举当前几种较为成熟的实时数字仿真器的特点，并对其中三种从技术进行了比较，对电力工作能够较为深入地了解电力系统实时数据仿真技术有一定的帮助。     

电力系统实时仿真系统可信度研究

电力系统实时仿真系统关系到电力系统的运行,其仿真结果能否准确反映现实或真实情况的程度,决定了仿真结果的可信度以及根据仿真结果所做决策的可行性.针对目前电力系统实时仿真系统可信度的研究现状,尝试引入软件工程中校核、验证和确认技术进行分析.通过给出可信度评估的指标,分析影响仿真系统可信度的因素,推荐在电力系统实时仿真系统可信度评估中使用的方法.由于目前国内电力系统内部尚未有规范和完整的关于仿真系统可信度的评估体系,因此可以借鉴国际或其他领域中的评估体系,确定电力系统实时仿真系统的可信度评估体系.     

智能变电站实时闭环测试技术研究及应用

智能变电站的大规模推广,对二次系统在各种故障及异常情况下的动态性能测试,提出了更高要求,基于实时数字仿真系统（real-time digital simulator, RTDS）开展智能变电站二次系统动模试验方法研究,提出了智能变电站数字动模测试模式,并设计了智能变电站二次系统闭环测试方案,用于保护装置性能试验、二次系统特殊试验以及全站二次系统整体测试等。最后,结合某500kV智能变电站工程集成联调,对其二次系统开展了数字动模试验,考察了二次系统的性能,结果表明该测试方案科学有效。     

智能变电站二次系统实时闭环测试技术研究

针对传统智能变电站二次系统测试存在操作繁琐、耗资大等缺点,提出了一种智能变电站二次系统实时闭环自动测试平台。该平台采用动态实时仿真工具建立变电站一次系统模型,将结果按照协议标准格式输出至二次系统设备,采用分层结构以及模块化思想来完成变电站二次设备的实时闭环自动测试测试,并能够自动生成标准化测试结果报告。所设计的闭环自动测试平台能够有效提高智能变电站二次系统测试工作的效率,可实现标准、实时和高效的闭环测试,在智能变电站二次系统的运维和改造中具有重大作用。     

新型实时电力系统仿真装置中系统仿真软件的研究

介绍了利用电务系统磁暂态程序（EMTP）的计算结果，实现用于继电保护试验的电力系统暂态过程实时仿真装置的原理及性能。对装置所用的系统仿真软件EMTP的选择和进一步开发的问题进行了分析与探讨，在满足继电保护试验要求的前提下，较好地解决了该软件的适用范围与应用方便性之间的矛盾。     

数字实时仿真在控制和保护系统测试中的应用

HVDC和FACTS装置的控制和保护系统在投运前必须进行仿真测试,以验证系统性能.文中结合实际工程项目,详细阐述了数字实时仿真系统进行HVDC和FACTS装置控制和保护系统实时测试的原理和过程.在此基础上进一步阐述了数模混合实时仿真系统的结构和应用情况,同时提出了先进集成混合实时仿真系统的架构和原理.混合实时仿真系统可经济有效地扩大实时测试系统的规模.项目中装置投运后现场试验的结果验证了实时测试的准确性.     

电力系统全数字实时仿真装置

电力系统全数字实时仿真装置是基于高性能机群服务器、具有我国自主知识产权的全数字实时仿真系统。该仿真装置利用机群的多节点结构和高速本地网络,采用并行计算技术对计算任务进行分解,并对进程进行实时和同步控制,从而实现了大规模复杂交直流电力系统(1 000台发电机、10 000条母线)的机电暂态实时仿真和机电–电磁暂态混合实时仿真以及外接物理装置试验。该仿真装置具有性价比高、扩展性好、软硬件接口灵活多样等特点,可连接调度自动化系统以接收系统在线数据,接入PSASP用户自定义模型或MATLAB/Simulink模型进行局部和子任务计算,通过A/D和D/A转换接口接入控制保护物理设备进行闭环仿真试验。目前国内多家单位已应用该仿真装置,开展了电力系统故障再现分析,继电保护、安全自动装置和直流输电控制装置等的试验研究,大系统安全稳定运行及控制策略研究等工作。应用表明该仿真装置运行可靠、计算结果准确,在科学研究、教育培训和生产运行实践中起到重要作用。     

一种闭环设计的IEC 61850一致性测试系统

随着智能变电站在国内的普及,智能变电站的IEC 61850一致性测试作为保证智能设备互操作性的重要手段,其地位愈发重要。针对目前智能变电站IEC 61850一致性测试操作繁琐,缺乏自动闭环测试的问题,提出了一种闭环设计的IEC 61850一致性测试系统,并对一致性测试系统的软件平台和硬件平台进行了设计,提出了系统的实现方法。该方法通过程序自动判别测试用例,从而减少了测试中的人工干预,提高了一致性测试的执行效率并加强了测试的可靠度和严谨性。此外,通过开放性的算例平台,向用户提供了自定义算例接口,可根据实际需要自行添加和修改测试算例,提高了测试的适应性和兼容性,为相关一致性测试工作提供了新的思路和参考。     

互联电网的多端等值方法及其误差分析

为满足含多馈入直流的交直流电力系统等值分析需要,提出了多端等值法。对等值过程中可能出现的误差进行了分类和分析,揭示了多端等值法的2类非线性误差产生机理：系统状态量变化可引起非线性误差和外网注入功率变化可引起非线性误差。提出了减小误差的改进方案,并在广东电网等值分析中得到应用。基于PSCAD/EMTDC平台搭建了等值模型,对等值前后系统进行了潮流和短路计算对比分析,验证了所提方法的正确性和有效性。     

江苏电网实时数字仿真系统介绍

针对江苏省电力试验研究院有限公司与中国电力科学研究院合作开发的基于电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)的江苏电网实时数字仿真系统,详细介绍了该仿真系统的结构和主要功能,以及基于仿真系统开展的现场事故分析和试验研究工作。该仿真系统功能齐全、仿真规模大、可扩展性强,对大规模的电力网络能同时进行机电和电磁暂态的混合实时仿真。     

基于实时数字仿真器的云广特高压直流系统孤岛运行仿真

云广特高压直流系统输送功率大,送端换流站远离电站而且靠近云南电网昆明负荷中心,交流系统相对较弱,特高压直流系统在失去与云南主网相连的全部500kV联络线后,系统将进入孤岛运行方式。为此,采用实时数字仿真器和特高压直流保护控制软件搭建了详细的实时闭环仿真系统模型,对云广特高压直流系统进入孤岛运行过程进行仿真分析,研究云广直流系统进入孤岛方式运行交直流系统的暂态稳定性能,并对交流系统和直流系统故障过程进行了仿真,分析系统故障后交流系统电压和频率的暂态特性以及交直流控制系统的动态性能。通过仿真验证了云广特高压直流在孤岛运行方式下,系统仍具有良好的动态性能,对实际的工程具有重要指导意义。     

一种用于继电保护测试装置的闭环控制正弦基准生成系统

针对目前继电保护测试装置在应用中实现小型化、智能化的需求,设计出了基于FPGA的闭环控制正弦信号基准生成系统。该系统采用FPGA作为片上系统,在芯片内集成了数字滤波器和PID控制器。设计出了低通和高通两种数字滤波器的原型,并通过递推算法在片内实现其功能。分析了解调中的幅值相位分离理论,并给出了相位环路和幅度环路的闭环控制框图,推导了控制器的离散表达式。实验结果表明,所设计的信号处理系统在输出信号幅值大于5V时,误差小于万分之一。当输出幅值信号较小时,相比开环系统,采用闭环控制系统的输出精度得到了明显的改善。在FPGA片内实现闭环正弦生成系统,为继电保护测试装置在保证精度的前提下提高系统集成度,提供了一种全新的设计思路和实现方法。     

全数字实时仿真装置与直流输电控制保护装置的闭环仿真试验及分析

介绍了电力系统全数字实时仿真装置(advanced digital power system simulator,ADPSS)与葛洲坝—上海直流输电工程控制保护装置的闭环仿真试验过程及分析结果。简化系统的试验结果表明,采用ADPSS进行闭环仿真试验的结果与动模试验结果一致,准确可信。另对葛洲坝—上海直流输电工程大系统做了一些具体试验分析,体现了采用ADPSS进行控制保护装置闭环仿真试验的优越性,证明ADPSS不仅可用于控制保护装置本身的行为特性研究和功能、性能测试,也可用于研究装置控制保护策略与大电网动态特性的相互作用。     

电力系统数模混合实时仿真技术的现状与发展

电力系统实时数字仿真与物理模拟相结合可以达到优势互补、优化模拟的效果。模拟仿真器与实时数字仿真系统之间能量与信号的交换 ,是数模混合实时仿真接口的主要问题。利用替代定理 ,两者之间可以通过戴维南等值电路和诺顿等值电路进行相互表述。实时数字仿真系统与HVDC原型模拟换流器构成的混合实时仿真系统在天—广高压直流控制与保护系统测试中得到了成功应用。实时数字仿真系统与动模机组的硬件连接则需要开发背靠背变流器。提出了先进的集成混合实时仿真系统的架构 ,其对经济有效地扩大实时仿真系统的规模具有重要的意义     

含多端柔性直流互联的交直流电力系统静态安全分析

含电压源换流器的多端直流系统在工作原理及控制方式上与常规直流系统存在本质区别,现有静态安全分析无法直接对含多端柔性直流的交直流系统分析计算。文中以传统交流电网静态安全分析为基础,首先,提出了多端柔性直流混联系统的交直流静态安全分析计算框架,阐述了功能实现方法及采用的关键技术。然后,在预想故障计算中考虑了交直流电网运行条件变化情况,保证计算结果与实际电网运行状态一致,提高了静态安全分析计算的准确性。最后,通过构建含四端柔性直流的交直流混联系统仿真模型,验证了算法的有效性和实用性。