一种数模混合仿真的级联故障演示平台制造技术

本发明专利技术公开了一种数模混合仿真的级联故障演示平台，涉及电力系统建模仿真技术领域。包括数字系统、数模混合仿真接口和物理系统；所述数字系统和所述物理系统为全局电力系统的建模模型或仿真模型；其中，所述全局电力系统包括第一局部电力系统和第二局部电力系统，所述物理系统为所述第一局部电力系统的建模模型，所述数字系统为所述第二局部电力系统的仿真模型；所述物理系统通过所述数模混合仿真接口与所述数字系统连接；所述数模混合仿真接口包括功率缩放接口和量测继保接口；所述数字系统连接有测试主机和监控主机。本发明专利技术能够解决纯数字仿真无法直观展示模拟故障在电网中传播过程的问题。传播过程的问题。传播过程的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种数模混合仿真的级联故障演示平台


[0001]本专利技术涉及电力系统建模仿真
，尤其涉及一种数模混合仿真的级联故障演示平台。

技术介绍

[0002]随着智能电网进入全面建设阶段，大量电网自动化新系统、新设备将相继投入运行，需要对其进行全面、详尽的评估和测试，以确保新系统、新设备在稳定可靠运行的同时能够满足标准规范化的要求。大停电事故会给社会和经济带来了严重性的后果。分析大停电事故的事故报告，发现往往是由小范围的初始故障引发级联故障从而造成大面积的电网瘫痪。
[0003]目前针对级联故障的电力系统仿真基本都是数字仿真，无法直观真实的模拟故障在电网中的传播过程。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于，提供一种数模混合仿真的级联故障演示平台，以解决纯数字仿真无法直观展示模拟故障在电网中传播过程的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种数模混合仿真的级联故障演示平台，包括数字系统、数模混合仿真接口和物理系统；
[0006]所述数字系统和所述物理系统为全局电力系统的建模模型或仿真模型；其中，所述全局电力系统包括第一局部电力系统和第二局部电力系统，所述物理系统为所述第一局部电力系统的建模模型，所述数字系统为所述第二局部电力系统的仿真模型；
[0007]所述物理系统通过所述数模混合仿真接口与所述数字系统连接；
[0008]所述数模混合仿真接口包括功率缩放接口和量测继保接口；
[0009]所述数字系统连接有测试主机和监控主机。
[0010]优选地，所述物理系统为所述第一局部电力系统等比例缩小搭建的建模模型，缩放比例为M，所述第一局部电力系统中元器件的电阻为R
s
，电感为L
s
，电容为C
s
，所述物理系统中元器件的电阻R
w
＝R
s
/M,电感L
w
＝L
s
/M,电容C
w
＝M
×
C
s
。
[0011]优选地，所述数字系统中的每条输电线路上均设有虚拟量测设备和虚拟继电保护设备。
[0012]优选地，所述数模混合仿真接口的量测继保接口包括若干个量测设备；所述量测设备安装在所述物理系统中的每条输电线路上，所述量测设备用于测量所在输电线路的电流值，并将所述电流值转换为与所述数字系统匹配的实时状态参数，再通过交换机网络将所述实时状态参数分别传输给测试主机、监控主机和数字系统。
[0013]优选地，所述实时状态参数的计算式为：
[0014]I
v
＝I
w
×
L/(M
×
N)
[0015]其中，I
v
为实时状态参数，I
w
为量测设备量测到的输电线路的电流值，L为数字系统
采用的仿真电压信号输出缩放比例，M为物理系统采用的缩放比例，N为四象限功率放大器的放大比例。
[0016]优选地，所述数模混合仿真接口的量测继保接口还包括若干个继电保护设备；所述继电保护设备安装在所述物理系统中的每条输电线路上，所述继电保护设备用于对所在输电线路进行保护。
[0017]优选地，所述数模混合仿真接口的功率缩放接口包括K个采用放大比例为N的四象限功率放大器，所述功率缩放接口用于将K个仿真电压信号U
s
/L放大为K个真实电压N
×
U
s
/L。
[0018]优选地，所述四象限功率放大器的输入端分别与所述数字系统的电压信号输出端并行连接，所述四象限功率放大器用于接收数字系统输出的仿真电压信号U
s
/L；
[0019]所述四象限功率放大器的输出端通过输电线路连接所述物理系统中的母线；其中，K为第一局部电力系统和第二局部电力系统在拓扑结构上存在输电线路连接的母线数量，U
s
为第一局部电力系统和第二局部电力系统在拓扑结构上存在输电线路连接的母线仿真节点电压值，L为数字系统采用的仿真电压信号输出缩放比例。
[0020]优选地，所述测试主机通过交换机网络分别与量测继保接口通信端和数字系统通信端连接，所述测试主机用于收集和显示量测继保接口中量测设备量测并转换的实时状态参数以及数字系统的仿真状态参数；
[0021]所述测试主机通过下发测试控制指令来控制物理系统和数字系统中继电保护设备的通断以及篡改量测设备的数据，完成不同测试集的测试。
[0022]优选地，所述监控主机通过交换机网络分别与量测继保接口通信端和数字系统通信端连接，所述监控主机用于收集和显示量测继保接口中量测设备量测并转换的实时状态参数以及数字系统的仿真状态参数；
[0023]所述监控主机用于监控全局电力系统并生成历史数据库，通过下发调度控制指令控制物理系统和数字系统中继电保护设备的通断，实现对全局电力系统的监控与调度。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术公开了一种数模混合仿真的级联故障演示平台，包括数字系统、数模混合仿真接口和物理系统；所述数字系统和所述物理系统为全局电力系统的建模模型或仿真模型；其中，所述全局电力系统包括第一局部电力系统和第二局部电力系统，所述物理系统为所述第一局部电力系统的建模模型，所述数字系统为所述第二局部电力系统的仿真模型；所述物理系统通过所述数模混合仿真接口与所述数字系统连接；所述数模混合仿真接口包括功率缩放接口和量测继保接口；所述数字系统连接有测试主机和监控主机。本专利技术能够解决纯数字仿真无法直观展示模拟故障在电网中传播过程的问题。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术某一实施例提供的数模混合仿真的级联故障演示平台的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术某一实施例提供的数模混合仿真的级联故障演示平台的物理系统中输电线路采用的集中参数模型。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不作为对步骤执行先后顺序的限定。
[0031]应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数模混合仿真的级联故障演示平台，其特征在于，包括数字系统、数模混合仿真接口和物理系统；所述数字系统和所述物理系统为全局电力系统的建模模型或仿真模型；其中，所述全局电力系统包括第一局部电力系统和第二局部电力系统，所述物理系统为所述第一局部电力系统的建模模型，所述数字系统为所述第二局部电力系统的仿真模型；所述物理系统通过所述数模混合仿真接口与所述数字系统连接；所述数模混合仿真接口包括功率缩放接口和量测继保接口；所述数字系统连接有测试主机和监控主机。2.根据权利要求1所述的数模混合仿真的级联故障演示平台，其特征在于，所述物理系统为所述第一局部电力系统等比例缩小搭建的建模模型，缩放比例为M，所述第一局部电力系统中元器件的电阻为R
s
，电感为L
s
，电容为C
s
，所述物理系统中元器件的电阻R
w
＝R
s
/M,电感L
w
＝L
s
/M,电容C
w
＝M
×
C
s
。3.根据权利要求1所述的数模混合仿真的级联故障演示平台，其特征在于，所述数字系统中的每条输电线路上均设有虚拟量测设备和虚拟继电保护设备。4.根据权利要求1所述的数模混合仿真的级联故障演示平台，其特征在于，所述数模混合仿真接口的量测继保接口包括若干个量测设备；所述量测设备安装在所述物理系统中的每条输电线路上，所述量测设备用于测量所在输电线路的电流值，并将所述电流值转换为与所述数字系统匹配的实时状态参数，再通过交换机网络将所述实时状态参数分别传输给测试主机、监控主机和数字系统。5.根据权利要求4所述的数模混合仿真的级联故障演示平台，其特征在于，所述实时状态参数的计算式为：I
v
＝I
w
×
L/(M
×
N)其中，I
v
为实时状态参数，I
w
为量测设备量测到的输电线路的电流值，L为数字系统采用的仿真电压信号输出缩放比例，M为物理系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，李嘉龙，汤怿，鲍远义，王子骏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：