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繼電保護數字仿真技術國內外研究現狀

時間:2019-06-29 14:07來源:畢業論文
1990年后,在國外隨著以EMTP、EMTDC、Matlab電力系統仿真包等電磁暫態仿真程序的完善和應用,基于純軟件的繼電保護數字仿真技術發展很快,我國在這方面的研究起步較晚,2000年后陸續取

1990年后,在國外隨著以EMTP、EMTDC、Matlab電力系統仿真包等電磁暫態仿真程序的完善和應用,基于純軟件的繼電保護數字仿真技術發展很快,我國在這方面的研究起步較晚,2000年后陸續取得一些探索性的成果[8]。36734
根據研究特性和仿真方法的不同,繼電保護數字仿真技術主要按照以下幾個研究方向發展[3]:
(1) 將特定的模擬信號輸入到實物裝置中,從而對繼電保護裝置的動態響應(RTDS-Real Time Digital Simulator)為代表,如國家電網公司電力自動化研究院引進配備的RTDS就是一種較高水平的電力系統實時仿真器[9];
(2) 繼電保護裝置內部動作行為的仿真分析,這種方法注重分析繼電保護裝置的暫態性能,仿真結果較為精確,但是方法對予模型描述過于具體,工作量大,對結構和原理復雜的整套保護裝置仿真時十分困難[10];
(3) 將電力系統仿真技術和繼電保護仿真結合起來,對保護動作行為進行分析。該仿真方法簡便易行,但是不能反映繼電保護裝置本身的暫態過程;
(4) 新型的繼電保護裝置仿真方法 ——實際法[7],該法是對繼電保護原理性仿真與全部仿真的綜合,即以電路元件為基本單元來構造數學模型,以繼電器的基本動作方程為基礎,通過邏輯運算得到各比相結果,并進行邏輯比相[4]。論文網
目前國內外常用的非實時數字仿真軟件包括EMTP、EMTDC 、MATLAB/SIMULINK,常用實時數字仿真軟件RTDS[11]。 源`自!六^維"論^文;網www.aftnzs.live
EMTP(E1ectromagnetic Transients Program)是加拿大 H.W.Dommel 教授首創的電磁暫態分析軟件,它具有分析功能多、元件模型全和運算結果精確等優點。
ATP (The Alternative Transients Program)是 EMTP 的免費獨立版本,是目前電磁暫態分析程序最廣泛使用的一個版本,它可以模擬復雜網絡和任意結構的控制系統[5]。
EMTDC (Electro Magnetic Transient in DC System) 直流電磁暫態計算程序是 Dennis Woodford博士于 1976 年在加拿大曼尼托巴水電局開發完成的初版,它是目前被廣泛使用的一種電力系統仿真分析軟件。PSCAD 是其用戶界面,PSCAD 的開發成功,使得用戶能更方便地使用 EMTDC 進行電力系統分析,使得用戶可以在一個完全集成的圖形環境下構造電路、運行結果、分析數據,從而大大提高了研究工作的質量和效率[6]。
RTDS是由加拿大Manitoba高壓直流(HVDC) 研究中心開發的專門用于實時研究電力系統的數字動模系統。它的出現是計算機技術、并行計算技術、數字信號處理技術和現代控制技術發展的產物。RTDS仿真系統由先進的計算機硬件設備和非常多的計算機軟件的綜合構成的。與非實時仿真軟件相比RTDS的主要優勢在于其實時性和被測設備的閉環運行能力。它不但可以提供系統一次設備的各種實時閉環仿真實驗環境,還可以用于電力系統仿真分析研究等方面[7]。
SIMULINK是MATLAB提供的實現動態系統建模和仿真的一個軟件包,是基于框圖的仿真平臺。SIMULINK掛接在MATLAB環境上,以MATLAB的強大數學計算能力和分析能力為基礎,利用直觀的模塊框圖進行仿真。它具有豐富的可視化圖形表現功能和方便的程序設計功能。SIMULINK為電力系統分析建立了專用庫集SPS(SimPowerSystems),SPS中包含了常用的電源、變壓器、線路、負荷等電力系統元件,用戶只需從模塊庫中調用標準模塊,將它們適當地連接起來以過程進行試驗,構成動態模型[3]。 繼電保護數字仿真技術國內外研究現狀:http://www.aftnzs.live/yanjiu/20190629/35299.html
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