电力系统实时数字仿真器RTDS简介.pdf

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EquipmentManufactringTechnologyNo．6，2008

电力系统实时数字仿真器RTDS简介

魏明，崔桂梅

(内蒙古科技大学，内蒙古包头014010)

摘要：KTDS(实时数字仿真器)是一种实时全数字电磁暂态电力系统模拟装置，利用先进的软硬件技术，可以对交直流系统进行实时准

确的仿真。其建模周期短、灵活性强、结果直观、频率特性范围大、计算精度和模型的合理性通过多年的国内外运行，实践证明是可以信

赖的。RTDS还可以对故障录波并可回放，现在正逐渐取代了基于模拟技术的暂态网络分析仪而成为新一代仿真器。详细介绍了实时数

字仿真器的功能应用及软硬件的结构。

关键词：实时数字仿真器；数字仿真器；实时仿真

中图分类号：TP399文献标识码：B文章编号：1672—545X(2008)06—0128—03

系统仿真是以系统理论、随机过程与统计学理论和优化理仿真器，是一种实时全数字电磁暂态电力系统模拟装置，它

论为基础，以计算机和仿真系统软件为工具，对现实系统或未是电力系统规模的不断扩大和计算机及数字技术飞速发展

来系统进行动态实验研究的理论和方法。它可以把复杂系统的的产物。其算法与EMTP仿真程序的相同，但由于其采用多

运行放在实验室中进行，具有良好的可控性、无破坏性和经济CPU并行处理的方法，其进行系统研究时速度要快得多，更

性，在辅助决策、计划优化、管理调度、方案比较及辅助设计等能突出其实时性。而且RTDS仿真系统的频率特性范围很大

方面发挥着重要作用。(从直流到4kHz)，在此频率范围内，RTDS仿真系统可以全

其中电力系统的实时仿真一般又可分为物理仿真、数字物面分析电力系统各种问题。此外，RTDS提供了几乎所有的传

理混合仿真和全数字仿真三大类。统电力系统元件模型、控制器模型、传输线模型、FACTS和

物理仿真是将电力系统实际元件用参数成倍数缩小的真HVDC装置模型，每片DSP均配有开关量和模拟量输入输出

实物理元件模拟。但其可扩展性和兼容性差，难以模拟大规模通道，这些通道可供RTDS和外部物理设备连接，实现物理

电力系统。

和数字混合仿真，对控制设备和保护装置进行测试。因此，

数字物理混合仿真即数模混合模拟仿真，采用的是数字仿

RTDS仿真系统可应用于电力系统的规划及优化、可行性研

真元件和基于相似理论的物理模型。但其所模拟的电力系统的

究、测试保护系统的设计与测试、系统稳态及电磁暂态分析

规模仍受到仿真装置的制约，而且这种数字物理混合仿真装置

及其教育培训等诸多方面。

的可扩展性和兼容性也比较差。

1．11RTDS的硬件结构

电力系统全数字实时仿真装置基于现代计算机技术和信

RTDS的基本组成部分叫做RACK，每个RACK中有卡

息技术，计算速度快，可在一个时间步长里完成各种状态量的

槽，用以安装不同功用的板卡。每个RACK主要有3种功能

求解计算，计算精度和模型的合理性亦已通过多年的国内外运