RTDS实时数字仿真系统在继电保护上的应用.doc

RTDS实时数字仿真系统在继电保护上的应用 Applications of relay protection of real-time digital simulation system 冯小玲，郭袅，谭建成 （广西大学电气工程学院，南宁 530004） 摘要：对研发中或者出厂前的继电设备都能在其运行环境下进行全面性能检验和试验，这已经成为了继保公司一个非常重要的问题。文中综述了加拿大研制的实时数字仿真系统RTDS在继电保护上的国内外应用状况，并介绍了应用中出现的问题及国内外的解决方案。RTDS的实时性及闭环测试能力成为了仿真技术的重要研究方向，国内外很多单位都引进了实时数字仿真器并且取得了可信度高的试验结果，显示了巨大的发展潜力。 关键词：继电设备；模拟仿真；数字仿真系统；RTDS；闭环测试 Abstract： It is a important problem to checkout and test relay devices under the condition of system operation before outside of factory．This paper summarizes real-time digital simulator developed by Canada current application at home and abroad , and introduces their problems in application and their relevant solutions at home and abroad． The ability of real-time and close-loop testing has been become a important research aspect in the field of simulation technique，and RTDS is introduced by many companys at home and abroad． Keywords：Relay；Analog simulator；Digital simulation system；RTDS；Close-loop testing 引言 电力系统要保证继电设备在出厂前都能在其运行环境下进行检验和试验已经成为了一个非常重要的问题。?电力系统分析和仿真技术为电力系统规划、设计、运行提供了工具和手段。各科研单位和制造厂家在科研上投入越来越多。不管是早期的晶体管，集成电路，还是现在的微机保护装置，其传统的生产模式和调试方法基本上是一致的，从单板到整机调试在同一工位完成，这既影响产品质量的一致性，又难于批量生产，效率低，而整屏的出厂检验大都采用对单屏进行人工对线而不是对构成的保护系统进行模拟运行环境下的各种试验。然而，电力系统是一个系统工程，其自动化产品需经组屏使用，对整屏仅仅采用人工对线是不够的，为了提高整屏质量，要求所有整屏在出厂前完成在运行环境下的各种试验。这种试验可以通过建立各种物理动态模拟仿真试验室来加以实现，但是，建造各种动态模拟试验室投资大、占地多、周期长、接线方式更改困难，而且也不能满足对大批量产品进行试验的要求。因此，投资少，体积小，接线方式更改方便，并能方便操作的实用化仿真系统显得非常重要。本文介绍了国外先进的实时数字仿真技术RTDS和它在国内外应用状况及所遇到的问题和解决方案，其实时性及闭环测试能力成为了仿真技术的重要研究方向，国内外很多单位都引进了实时数字仿真器并且取得了可信度高的试验结果，显示了它的巨大发展潜力。 继电保护数字仿真系统 数字仿真是一门集计算机科学、计算数学、控制技术及相关专业应用的综合学科。数字仿真是用描述真实系统/对象的数学模型来代替真实系统/对象进行试验和研究的一种专门的技术。数字仿真系统具有独特的灵活性、试验的可控制和准确的可重复性及系统试验的安全性和经济性等诸多优点使得这门交叉学科在许多领域中得到广泛的应用。数字仿真系统分为两种：非实时数字仿真软件和实时数字仿真器。 非实时数字仿真软件[1] 常用的仿真工具大多为非实时的仿真程序。下面介绍国内外应用最广泛的两种软件。 ATP/EMTP EMTP（Electromagnetic Transients Program）是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和运算结果精确等优点,对于电网的稳态和暂态都可做仿真分析，它的典型应用是预测电力系统在某个扰动（如开关投切或故障）之后感兴趣的变量随时间变化的规律，将EMTP的稳态分析和暂态分析相结合，可以作为电力系统保护设备实验的有力工具。  ATP（The Alternativ