基于ddrts的电力系统实时仿真

《基于ddrts的电力系统实时仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于DDRTS的电力系统实时仿真　　摘要：本文介绍了数字动态实时仿真系统（DDRTS）的软硬件组成、应用及进行仿真的主要步骤，并在DDRTS环境下搭建了一个典型电力系统的模型，并进行了实时仿真分析。仿真结果和理论分析一致，表明DDRTS可以实现对电力系统的实时仿真。　　关键词：数字动态实时仿真系统；电力系统；实时仿真　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.146　　0引言　　随着现代电力系统的网络规模不断扩大和电网电压等级不断提高，大电网的安全稳定经济运行

2、是电力工业领域面临的重大科技难题，实践证明，电力系统全数字实时仿真是开展电力系统安全稳定分析的基础技术手段，对电力系统的规划设计建设和电网安全稳定运行具有重要作用，电力系统全数字实时仿真软件在电力系统中的应用越来越广泛。[1～3]　　数字动态实时仿真系统（DigitalDynamicReal-TimeSimulator，简称DDRTS）是由深圳殷图科技发展有限公司、东北电力调度通信中心和清华大学联合研制开发的，是国内自主研发的实时数字仿真系统，相较于加拿大的RTDS软件，其具有学习容易、搭建模型

3、方便快捷、成本较低、扩展性和兼容性较好等优点，已成为电网进行电力系统实时数字仿真的一个重要工具。　　本文主要介绍了DDRTS系统的组成、应用，以及应用DDRTS进行实时仿真的步骤，并在DDRTS环境下建立了一个典型电力系统的模型，就此模型进行实时仿真分析。仿真结果表明，DDRTS可以实现对电力系统的实时仿真。　　1DDRTS系统介绍　　1.1DDRTS系统的组成　　DDRTS系统主要由两部分组成，分别为硬件部分和软件部分。　　DDRTS系统的硬件部分主要包括：（1）微机：对所模拟的系统进行动态实

4、时仿真。（2）高速信号通信系统：主要用于微机和信号转换及输入输出系统之间的数据通信。（3）信号转换及输入输出系统：主要进行信号模拟量转换为数字量、数字量转换为模拟量以及开关量的输入和输出，包括A/D、D/A、I/O、O/I四个单元。（4）功率放大器：进行电压或电流的幅值、相位、频率的调节。　　DDRTS系统的软件部分包括：（1）电网电磁暂态仿真程序：是电网数字动态实时仿真系统的重要组成程序。（2）图形化电力系统仿真建模系统：全中文图形界面，可以方便快速地搭建数字仿真系统模型，进行系统的仿真计算，

5、分析系统的稳态、暂态和动态行为。（3）实时仿真进程控制系统：进行实时通信、同步控制、信号转换和输入输出量的处理等。（4）DDRTS系统辅助功能模块：继电器测试程序、数字动态谐波测试程序、数字动态实时回放测试程序等[4，5]。　　DDRTS系统的元件库包括：1）常用的系统元件库，如发电机G、变压器T、故障Fault、输电线路Line、断路器QF、电流互感器CT、电压互感器PT、负荷Load和各种无源元件等；2）控制模块库，利用这些基本模块，可以搭建目前电力系统中所有的控制器，如发电机的励磁调节器和

6、调速器等。　　1.2DDRTS系统的应用　　利用DDRTS可以方便的实现电力系统潮流计算、短路计算、电网的稳态分析、暂态仿真，还可以实现对继电保护装置、安全自动装置、测量和控制装置进行实时闭环测试，既可以进行离线仿真，也可以实现实时仿真。当改变元器件本身的参数，如电源电压、发电机的功率、线路的参数、变压器的参数、故障地点、故障类型、负载等，就能实现电力系统不同情况下的实时过程仿真，便于对不同参数和负载情况进行比较。　　1.3DDRTS系统的仿真步骤　　应用DDRTS进行电力系统仿真的主要步骤为：

7、1）搭建仿真系统模型：创建新工程或打开已有的工程后，在系统主图页上绘制需要模拟的电气主接线图，设置电气主接线图上各元件的参数；2）设置仿真参数：设置仿真步长、总体仿真时间、系统频率等；3）进行仿真：创建输出页，选择输出量，启动仿真；4）结果分析：通过对输出结果进行分析，得出结论。　　2基于DDRTS的仿真实例　　为了验证DDRTS仿真软件的实时性，在其环境下搭建了一个电力系统模型，如图1所示。　　仿真模型的主要参数：电源相电压的有效值为Ua=Ub=Uc=230kV　　，采用电力系统中性点直接接地

8、的方式，线路的长度为50km，系统频率为50Hz，负荷为100+j50MVA。　　图1典型电力系统的DDRTS仿真模型　　图2线路首端三相电流趋势图　　图3母线2三相电压变化趋势图　　仿真设置：系统开始处于正常运行状态，0.2s时在距离输电线路首端50%（即距离首端25km）的地方发生A相单相接地短路故障，经过0.05s后故障消除，总体仿真时间设置为0.3s。输出页设为输电线路首端三相电流趋势图和母线2三相电压变化趋势图。启动仿真后，得到仿真结果分别如图2和图3所示。　　理论分析：在电力系统中，