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  文章名称 华北电网数字物理混合仿真系统顺利验收
名称: 华北电网数字物理混合仿真系统顺利验收
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日期: 2012-6-12
简报:

    变电站一次系统采用数字仿真,通过高速光纤通讯系统将计算结果输出到外部的信号转换箱。信号转换箱将光纤信号变成模拟信号,然后经功率放大器送入实际的变电站二次设备。同时,信号转换箱将实际变电站设备输出的开关操作、保护跳闸、重合闸等控制信号转换为光纤信号反馈至高速光纤通信系统。数字仿真系统根据反馈信号实时改变一次系统的拓扑结构和运行参数,从而形成完整的实时闭环仿真。

  文章内容

  

主要技术内容


    1 、一次电网图形建模及数字仿真


    变电站一次系统部分采用数字仿真系统进行实时计算。在数字仿真系统中包括丰富的电力系统元件模型,如发电机、电动机、变压器、负荷、断路器、输电线、电抗器等,能够根据变电站接线结构、元件参数对变电站一次系统的运行情况进行准确的计算,实时输出与变电站相同的电压、电流波形。用户可以通过图形界面对电网结构和元件参数进行修改,并可灵活地改变系统一次接线方式,从而对变电站运行情况进行完整的仿真模拟。


    2 、一次电网数字模型和二次真实设备无缝连接


    数字仿真系统通过高速光纤通讯系统将计算结果采用光纤信号输出到外部的高速通信和信号转换系统主机(信号转换箱)。信号转换箱将光纤信号变成模拟信号,然后经功率放大器送入实际的变电站二次设备。同时,信号转换箱将实际变电站设备输出的开关操作、保护跳闸、重合闸等控制信号转换为光纤信号反馈至高速光纤通信系统。数字仿真系统根据反馈信号实时改变一次系统的拓扑结构和运行参数,从而形成完整的实时闭环仿真。


    3、 一次系统和二次系统故障设置


    线路故障模拟:任意点短路(含单相、二相和三相);断线(含单相、二相和三相);各种瞬时性、永久性故障、死区故障;线路暂态超越、区内外金属性故障、转换性故障、经电阻接地故障、手合到故障、系统振荡及振荡中再发生故障、复合型故障,包括系统中多点接地、多点短路、任意多种一次设备同时故障、开关拒动同时发生短路故障等。


    变压器本体及其相关故障:变压器故障,包括相间短路、接地短路;变压器非电量信号:本体重瓦斯、本体轻瓦斯、有载重瓦斯、有载轻瓦斯、油温高、油温异常、压力释放和冷却器全停等。


    开关本体及其相关的故障:开关拒动;开关偷跳;非全相运行;开关的各种异常(压力降低禁止跳闸;压力降低禁止合闸;压力降低禁止重合闸;压力降低禁止操作;开关气压、油压降低)。


    二次回路故障TA/TV断线、极性方向、短路、二次回路开路;供强大的组态功能,用户可以通过软件控制的独立继电器模拟二次回路任意的异常或故障现象。


    仿真系统可以模拟系统振荡、低频、低压等电网运行工况,以验证安自装置的动作性能及保护装置的安全性。



    4、模拟变电站的建模

    模拟变电站继电保护装置、信息子站按照DL/T860标准建模、通信;模拟变电站监控系统系统一次系统数据模型采用IEC61970标准,通讯模型采用IEC61850标准。

    5、故障回放

    仿真系统可根据实际电网中的故障录波(COMTRADE格式)数据进行故障的回放。以检测保护装置的动作性能。

    6、智能分析

    仿真系统可根据继电保护装置动作行为、监控系统信息、故障录波等信息,对继电保护的动作行为进行智能判别。

    7、风电场的模拟

    在模拟变电站中,考虑接入风电场线路。仿真系统中应考虑加入各种风机模型,以便对风电场的送出线路故障进行模拟。
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