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仿真

RTDS模擬器與一個飛行模擬器很相似。不同之處在于RTDS模擬器不是測試人類的反應(yīng),而是測試電力系統(tǒng)的裝備或網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)。RTDS模擬器使用戶可以研究電力系統(tǒng)裝置和網(wǎng)絡(luò)上的干擾所帶來的影響從而防止斷電或故障。

 實時仿真

RTDS是"實時的"模似裝置。實時是指電力系統(tǒng)的運算法則能被計算得足夠快,因而能連續(xù)地產(chǎn)生輸出,這些輸出結(jié)果真實地代表了在實際網(wǎng)絡(luò)中的情形。實時仿真使用戶能測試物理設(shè)備和更有效更快地完成實時仿真的許多研究。

由于RTDS模似器是實時的,因此它能被直接地連接到電力系統(tǒng)控制和保護裝置上。例如,RTDS模似器能用于測試HVDC (高壓直流)控制器或繼電保護裝置。在RTDS上的測試比其他測試方法更全面,因為它能模擬許多惡劣的但很現(xiàn)實的情況,而這對于物理系統(tǒng)來說是不可能達(dá)到的。

數(shù)字仿真

RTDS不是實現(xiàn)系統(tǒng)元件的物理小型化,其元件參數(shù)和電路結(jié)構(gòu)以軟件模型為基礎(chǔ)。RTDS的研究能被迅速而且方便地修改,從一個問題切換到另一個問題只需要最短的時間。研究序列能被設(shè)定并自動運行,批模擬只需要極少甚至不需要用戶交互作用。

由于RTDS模似器在有無用戶交互作用 (交互式的或批處理形式運行)時都能運行。因此,裝置能接受成千上萬次的批處理測試而不需要監(jiān)控。RTDS模似器對裝置的每個對測試的回應(yīng)都將提供詳細(xì)的報告。不論用戶是對裝置進(jìn)行測試或只是運行模擬研究,RTDS都能提供很大的幫助。

在國際上RTDS已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,逐步替代傳統(tǒng)的物理模擬方式,如西門子、ABB等知名企業(yè)都有自己的RTDS實驗室,將RTDS作為產(chǎn)品功能測試的重要手段,在國內(nèi)RTDS也已經(jīng)有20余家RTDS用戶,其中有諸多電力供應(yīng)商和主要保護制造廠家如許繼、南瑞、國電南自、北京四方等,RTDS也在國內(nèi)得到越來越多的認(rèn)可。

RTDS由硬件和軟件組合而成。RTDS的硬件主要由如GPC、RPC、3PC和TPC等運算板卡和其他相配套的輸入輸出板卡構(gòu)成。

RTDS仿真裝置包括一個廣泛的電力系統(tǒng)控制系統(tǒng)元件模塊庫。用戶能夠通過連續(xù)現(xiàn)有的元件模塊而組建起電力系統(tǒng)的回路和相關(guān)的控制回路。電力系統(tǒng)電路和控制系統(tǒng)電路的組裝是在對用戶友好的環(huán)境中用圖形完成的。

RTDS仿真裝置是一個理想的工具對保護和控制方案進(jìn)行徹底的設(shè)計、研究和試驗。當(dāng)進(jìn)行閉環(huán)試驗的時候,應(yīng)用大量的數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出接口,實際的保護和控制裝置能與RTDS的仿真裝置相連以便與模擬的電力系統(tǒng)相互作用。

RTDS包括大量電力系統(tǒng)元件,其元件庫如下:

▲多相(多達(dá)12根導(dǎo)線)的互相耦合的行波輸電線路

▲帶飽和和磁滯的變壓器(2或3線圈)

▲帶多質(zhì)量塊模型的同步電機

▲異步(感應(yīng))電機

▲帶可定義的等效阻抗,電源幅值頻率和相位的電源

▲無源的電阻,電感和電容元件

▲非線性電抗器

▲回路斷路器和故障開關(guān)

▲帶ZnO避雷器和旁路開關(guān)的串聯(lián)電容器

可控硅控制的串聯(lián)電容器(TCSC)

▲高壓支流閥組(傳輸或背靠背)

▲可開斷濾波器組模型

母線避雷器

▲靜態(tài)無功補償

儀用互感器包括電流互感器(CT),感應(yīng)電壓互感器(PT),電容式互感器(CVT)

STATCOM:GTO為基礎(chǔ)的電壓型橋

▲UPFC:統(tǒng)一潮流控制器

COMTRADE回放

控制系統(tǒng)元件庫

RTDS控制系統(tǒng)元件庫包括一套種類齊全的基本控制模塊

三相一二相轉(zhuǎn)換 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換

比較 恒定輸入

死區(qū) 延時(采樣)

微分極 數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換

數(shù)字輸入 數(shù)字輸出

雙接口內(nèi)存可讀 雙接口內(nèi)存可寫

動態(tài)范圍 輸出

浮點-整數(shù)轉(zhuǎn)換 全波整流器

增益 整數(shù)常數(shù)

輸入 整數(shù)-浮點轉(zhuǎn)換

積分器 一階滯后

超前-滯后 范圍

Log,Ln,10x,ex 邏輯門

ABS,1/X,Sqrt(X),X2 單穩(wěn)(態(tài))的

乘法器 非線性增益

不等(邏輯) 按鍵輸入

PI-整流器 環(huán)形計數(shù)器

采樣-保持(采樣方式) 選擇器

信號發(fā)生器 信號開關(guān)

滑塊輸入 分系統(tǒng)分配

求和交叉點 開關(guān)輸入

計時器 Trig.ArcTan(X,Y)

Trig.Sin(X).Cos(X) Trig.sin-1(X),cos-1(X)

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