基于RTDS的微機保護實時仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、長期以來，人們在電力一次系統(tǒng)仿真方面做了大量研究，電力系統(tǒng)數(shù)字仿真已發(fā)展為一門比較成熟的學(xué)科。但在繼電保護等二次系統(tǒng)數(shù)字仿真方面的研究工作則相對較少。近年來，由于高壓直流輸電技術(shù)(HVDC)和靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)不斷引進電力系統(tǒng)中，對電力二次系統(tǒng)數(shù)字仿真技術(shù)提出了更高的要求，基于這方面的研究也逐漸得到了重視。 傳統(tǒng)方式下建立的保護仿真模型都是離線、開環(huán)的。由于在整個仿真過程中一次系統(tǒng)與保護、控制系統(tǒng)不能實時相互反饋，故

2、難以反映實際系統(tǒng)的動態(tài)特性?；赗TDS的微機保護仿真系統(tǒng)依靠強大的并行處理能力，可以同時仿真電力一次系統(tǒng)和保護系統(tǒng)，實現(xiàn)真正的實時、閉環(huán)仿真。仿真結(jié)果更接近于系統(tǒng)真實運行情況，可以大大提高微機保護研發(fā)、分析和測試的效率。 本文分析了微機保護實時閉環(huán)仿真系統(tǒng)的研究意義，指出其具有較高的應(yīng)用價值，可以作為研究平臺、事故分析平臺、試驗測試平臺以及教學(xué)培訓(xùn)平臺；分析了微機保護仿真系統(tǒng)的兩種典型應(yīng)用方式，并對比研究了各種方式的優(yōu)缺點；分

3、析了基于RTDS的微機保護閉環(huán)實時仿真系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件架構(gòu)，提出利用集成化和模塊化的思想開發(fā)保護組件，保護功能單元中對組件的劃分方法依照IEC 61850標(biāo)準。并以方向元件、選相元件和啟動元件為例，詳細說明了基于RTDS的微機保護實時仿真組件技術(shù)。 實時數(shù)字仿真系統(tǒng)對仿真步長有著嚴格的要求，其主要取決于所研究對象的頻率范圍。但是，RTDS無法為一次系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)指定不同的仿真步長，這就迫使保護仿真必須在最小時間步長（50～

4、60 us）內(nèi)完成。由此帶來的問題是，或者保護仿真無法達到實時性的要求，或者導(dǎo)致大量重復(fù)計算。本文創(chuàng)新性的提出多線程技術(shù)原理，將復(fù)雜的控制系統(tǒng)算法模塊化，通過對線程的合理調(diào)度和相繼運行，實現(xiàn)將控制算法跨越多個仿真步長計算，從而有效的解決了以上問題。 本課題基于RTDS平臺，開發(fā)了一套完整的數(shù)字式超高壓方向縱聯(lián)保護仿真系統(tǒng)；本文提出利用Cbuilder自定義組件技術(shù)開發(fā)微機保護仿真模型，大大提高了微機保護實時仿真系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工程