一種靜止變頻系統(tǒng)rtds仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS、信號(hào)接口設(shè)備及靜止變頻控制保護(hù)設(shè)備，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS與信號(hào)接口設(shè)備通過(guò)光纖進(jìn)行連接，信號(hào)接口設(shè)備與靜止變頻控制保護(hù)設(shè)備電纜進(jìn)行連接。使用靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，可進(jìn)行靜止變頻系統(tǒng)容量、主回路拓?fù)?、機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間等設(shè)計(jì)的校核、靜止變頻系統(tǒng)控制保護(hù)設(shè)備功能測(cè)試、控制參數(shù)實(shí)驗(yàn)，以及在系統(tǒng)拓?fù)浒l(fā)生改變或者一次系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí)，在修改仿真模型后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】一種靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)和電力控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真領(lǐng)域，特別涉及一種靜止變頻 系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 靜止變頻系統(tǒng)，如圖1所示的一次回路圖，三相全控整流橋和直流電抗器組成直 流電流源，通過(guò)控制逆變橋?qū)⒅绷麟娏髯兂深l率逐漸升高的交流電流輸入到同步電機(jī)定 子，使電機(jī)由靜止升速到需要轉(zhuǎn)速。靜止變頻系統(tǒng)被廣泛用于抽水蓄能電站可逆式機(jī)組轉(zhuǎn) 抽水工況前的啟動(dòng)。在工程實(shí)施時(shí)，靜止變頻系統(tǒng)有容量設(shè)計(jì)、主回路拓?fù)溥x擇、機(jī)組啟動(dòng) 時(shí)間校核、控制保護(hù)設(shè)備控制功能測(cè)試、控制參數(shù)整定、系統(tǒng)故障模擬、保護(hù)功能校驗(yàn)及保 護(hù)定值整定等一系列工作要做。對(duì)于容量設(shè)計(jì)、主回路拓?fù)溥x擇、機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間可以通過(guò) 直接計(jì)算的方式進(jìn)行，但仍需對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核；目前還沒(méi)有一種能夠在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)前就 可以進(jìn)行靜止變頻系統(tǒng)控制保護(hù)設(shè)備功能驗(yàn)證、控制參數(shù)整定、保護(hù)功能校驗(yàn)及保護(hù)定值 整定的方法；對(duì)于靜止變頻系統(tǒng)故障，出于設(shè)備安全考慮，不可能在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)際模 擬，目前還沒(méi)有一種能夠模擬系統(tǒng)故障的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的，在于提供一種靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，其可對(duì)靜止變頻系統(tǒng) 容量設(shè)計(jì)、主回路拓?fù)溥x擇、機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間等進(jìn)行校核；可對(duì)靜止變頻系統(tǒng)控制器功能、應(yīng) 對(duì)設(shè)備異常的保護(hù)配置及功能進(jìn)行閉環(huán)測(cè)試，獲得可直接用于實(shí)際工程的控制器控制參 數(shù)；在系統(tǒng)拓?fù)浒l(fā)生改變或者一次系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí)，在修改仿真模型后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[0004] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0005] -種靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS、信號(hào)接口設(shè)備及靜 止變頻控制保護(hù)設(shè)備，接口設(shè)備具有信號(hào)功率放大部分及數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分，兩部分 通過(guò)電纜連接；其中，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS與信號(hào)接口設(shè)備通過(guò)光纖進(jìn)行連接，信號(hào)接口 設(shè)備與靜止變頻控制保護(hù)設(shè)備電纜進(jìn)行連接，構(gòu)成靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)。
[0006] 上述接口設(shè)備的信號(hào)功率放大部分與數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分通過(guò)電纜連接，傳輸 內(nèi)容包括靜止變頻器一次回路的交流電壓、交流電流信號(hào)。
[0007] 上述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS與信號(hào)接口設(shè)備中的數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分通過(guò)數(shù)字 化光纖通信進(jìn)行連接，通信帶寬速度為100M ;采用100M以太網(wǎng)協(xié)議；光纖通道包括一收一 發(fā)兩根光纖。傳輸內(nèi)容包括數(shù)字仿真器RTDS通過(guò)接口設(shè)備與控制保護(hù)設(shè)備之間構(gòu)成閉環(huán) 試驗(yàn)平臺(tái)所必需的所有模擬量、開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
[0008] 上述信號(hào)接口設(shè)備與靜止變頻控制保護(hù)設(shè)備通過(guò)電纜連接。傳輸內(nèi)容包括兩部 分：在信號(hào)接口設(shè)備中功率放大部分與控制保護(hù)設(shè)備之間傳輸?shù)撵o止變頻器一次回路的交 流電壓、交流電流；在信號(hào)接口設(shè)備中數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分與控制保護(hù)設(shè)備之間傳輸?shù)?控制脈沖、開(kāi)關(guān)控制及狀態(tài)信號(hào)、直流控制電壓、直流測(cè)量電壓信號(hào)。
[0009] 上述信號(hào)接口設(shè)備的交流電壓、交流電流信號(hào)輸出端直接與控制保護(hù)設(shè)備的交流 量輸入端子連接；控制保護(hù)設(shè)備的控制脈沖輸出端、開(kāi)關(guān)控制輸出端、直流控制電壓輸出端 直接與信號(hào)接口設(shè)備的數(shù)?；Q輸入端連接；信號(hào)接口設(shè)備的數(shù)模互換部分的直流測(cè)量電 壓輸出端、開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸出端與控制保護(hù)設(shè)備相應(yīng)輸入端子連接。
[0010] 采用上述方案后，本發(fā)明適用于靜止變頻系統(tǒng)容量計(jì)算、拓?fù)溥x擇及啟動(dòng)時(shí)間計(jì) 算結(jié)果等的仿真校核，有利于設(shè)計(jì)出容量及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于實(shí)際工程的靜止變頻器設(shè)備； 在本發(fā)明所述的系統(tǒng)上，對(duì)控制保護(hù)設(shè)備的控制參數(shù)整定方法進(jìn)行試驗(yàn)研究，對(duì)控制參數(shù) 進(jìn)行初步整定，可以縮短現(xiàn)場(chǎng)工程調(diào)試時(shí)間、減少現(xiàn)場(chǎng)工程調(diào)試成本；在本發(fā)明所述的系統(tǒng) 上可以對(duì)靜止變頻器控制功能進(jìn)行測(cè)試，可以進(jìn)行靜止變頻器一次回路異常、控制異常的 故障模擬，對(duì)控制保護(hù)設(shè)備的故障檢測(cè)、保護(hù)算法進(jìn)行測(cè)試，以提高控制保護(hù)設(shè)備對(duì)實(shí)際一 次設(shè)備的保護(hù)水平。在系統(tǒng)拓?fù)浒l(fā)生改變或者一次系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí)，在修改仿真模型后即 可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是靜止變頻系統(tǒng)一次回路圖；
[0012] 圖2是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014] 如圖2所示，本發(fā)明提供一種靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器 RTDS、信號(hào)接口設(shè)備及靜止變頻控制保護(hù)設(shè)備，接口設(shè)備具有信號(hào)功率放大部分及數(shù)模信 號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分，兩部分通過(guò)電纜連接；其中，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS與信號(hào)接口設(shè)備通過(guò) 光纖進(jìn)行連接，信號(hào)接口設(shè)備與靜止變頻控制保護(hù)設(shè)備電纜進(jìn)行連接，構(gòu)成靜止變頻系統(tǒng) RTDS仿真系統(tǒng)。
[0015] 信號(hào)接口設(shè)備中的信號(hào)功率放大部分與數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分通過(guò)電纜連接，傳 輸內(nèi)容包括靜止變頻器一次回路的交流電壓、交流電流信號(hào)。
[0016] 實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS與信號(hào)接口設(shè)備中的數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分通過(guò)數(shù)字化光 纖通信進(jìn)行連接，通信帶寬速度為100M ;采用100M以太網(wǎng)協(xié)議；光纖通道包括一收一發(fā)兩 根光纖。傳輸內(nèi)容包括數(shù)字仿真器RTDS通過(guò)接口設(shè)備與控制保護(hù)設(shè)備之間構(gòu)成閉環(huán)試驗(yàn) 平臺(tái)所必需的所有模擬量、開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
[0017] 信號(hào)接口設(shè)備中功率放大部分輸出的有效值為0?100V的網(wǎng)側(cè)交流電壓、整流橋 交流側(cè)電壓、逆變橋交流側(cè)電壓及機(jī)側(cè)交流電壓信號(hào)，通過(guò)電纜接到控制保護(hù)設(shè)備上相應(yīng) 的電壓輸入端；信號(hào)接口設(shè)備中功率放大部分輸出的有效值為0?1A(或0?5A，取決于 控制保護(hù)裝置相應(yīng)接口）的網(wǎng)側(cè)交流電流、整流橋交流側(cè)電流、逆變橋交流側(cè)電流及機(jī)側(cè) 交流電流信號(hào)，通過(guò)電纜接到控制保護(hù)設(shè)備上相應(yīng)的電流輸入端。在信號(hào)接口設(shè)備中數(shù)模 信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分與控制保護(hù)設(shè)備之間傳輸?shù)恼鳂蚩刂泼}沖、開(kāi)關(guān)控制及狀態(tài)信號(hào)、直 流控制電壓、直流測(cè)量電壓信號(hào)。
[0018] 控制保護(hù)設(shè)備的整流橋控制脈沖輸出端、回路開(kāi)關(guān)分合控制輸出端、電機(jī)勵(lì)磁電 流控制電壓輸出端，通過(guò)電纜與信號(hào)接口設(shè)備的數(shù)模互換輸入端連接；信號(hào)接口設(shè)備的數(shù) ?；Q部分的電機(jī)勵(lì)磁電流測(cè)量輸出端、開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸出端通過(guò)電纜與控制保護(hù)設(shè)備相應(yīng)輸 入端子連接。
[0019] 按照本發(fā)明技術(shù)方案，通過(guò)以上步驟即可搭建靜止變頻器RTDS仿真系統(tǒng)。
[0020] 以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，其特征在于：包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS、信號(hào)接 口設(shè)備及靜止變頻控制保護(hù)設(shè)備，接口設(shè)備具有信號(hào)功率放大部分及數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部 分，兩部分通過(guò)電纜連接；其中，實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS與信號(hào)接口設(shè)備通過(guò)光纖進(jìn)行連接， 信號(hào)接口設(shè)備與靜止變頻控制保護(hù)設(shè)備電纜進(jìn)行連接。
2. 如權(quán)利要求1所述靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，其特征在于：上述接口設(shè)備的信號(hào) 功率放大部分與數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分通過(guò)電纜連接，傳輸內(nèi)容包括靜止變頻器一次回路 的交流電壓、交流電流信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，其特征在于：實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS 與信號(hào)接口設(shè)備中的數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分通過(guò)數(shù)字化光纖通信進(jìn)行連接，通信帶寬速度 為100M ;采用100M以太網(wǎng)協(xié)議。
4. 如權(quán)利要求2所述靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，其特征在于光纖通道包括一收一發(fā) 兩根光纖，傳輸內(nèi)容包括數(shù)字仿真器RTDS通過(guò)接口設(shè)備與控制保護(hù)設(shè)備之間構(gòu)成閉環(huán)試 驗(yàn)平臺(tái)所必需的所有模擬量、開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求1所述靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，其特征在于：信號(hào)接口設(shè)備與靜止 變頻控制保護(hù)設(shè)備通過(guò)電纜連接，傳輸內(nèi)容包括兩部分：在信號(hào)接口設(shè)備中功率放大部分 與控制保護(hù)設(shè)備之間傳輸?shù)撵o止變頻器一次回路的交流電壓、交流電流；在信號(hào)接口設(shè)備 中數(shù)模信號(hào)互相轉(zhuǎn)換部分與控制保護(hù)設(shè)備之間傳輸?shù)目刂泼}沖、開(kāi)關(guān)控制及狀態(tài)信號(hào)、直 流控制電壓、直流測(cè)量電壓信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求5所述靜止變頻系統(tǒng)RTDS仿真系統(tǒng)，其特征在于：信號(hào)接口設(shè)備的交流 電壓、交流電流信號(hào)輸出端直接與控制保護(hù)設(shè)備的交流量輸入端子連接；控制保護(hù)設(shè)備的 控制脈沖輸出端、開(kāi)關(guān)控制輸出端、直流控制電壓輸出端直接與信號(hào)接口設(shè)備的數(shù)模互換 輸入端連接；信號(hào)接口設(shè)備的數(shù)?；Q部分的直流測(cè)量電壓輸出端、開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸出端與控 制保護(hù)設(shè)備相應(yīng)輸入端子連接。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK104122802SQ201410377900
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】閆偉, 張亞武, 吳龍, 吳衛(wèi)東, 袁江偉, 盧玉林 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司, 安徽響水澗抽水蓄能有限公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司