一种构建RTDS的实物控制器仿真实验标准接口及其电路的方法，该方法将RTDS接口划分为五个模块进行信号调理，五个模块分别为交流电压调理模块、小电流信号调理模块、直流电压转直流电流调理模块、脉冲调理模块和空节点信号转化模块。所述五个模块组成接口电路，以解决RTDS常规接口表输入输出范围之外的信号接口要求。所述接口电路包括由实现5V标准电平转换的MC14504芯片；5V变220V的变压器；10V,0.2A的电流互感器；50V,25mA的直流电压变送器；继电器模块组成的电路。本发明专利技术解决了RTDS接口与控制输入输出信号不匹配的问题，同时扩展了RTDS的应用范围。本发明专利技术针对RTDS装置与控制板的常用信号兼容问题设计接口电路，提升了控制器仿真的通用性。本发明专利技术适用于RTDS的控制器实时仿真领域。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种构建RTDS的实物控制器仿真实验标准接口及其电路的方法，该方法将RTDS接口划分为五个模块进行信号调理，五个模块分别为交流电压调理模块、小电流信号调理模块、直流电压转直流电流调理模块、脉冲调理模块和空节点信号转化模块。所述五个模块组成接口电路，以解决RTDS常规接口表输入输出范围之外的信号接口要求。所述接口电路包括由实现5V标准电平转换的MC14504芯片；5V变220V的变压器；10V,0.2A的电流互感器；50V,25mA的直流电压变送器；继电器模块组成的电路。本专利技术解决了RTDS接口与控制输入输出信号不匹配的问题，同时扩展了RTDS的应用范围。本专利技术针对RTDS装置与控制板的常用信号兼容问题设计接口电路，提升了控制器仿真的通用性。本专利技术适用于RTDS的控制器实时仿真领域。【专利说明】构建RTDS的实物控制器仿真实验标准接口及其电路的方法
本专利技术涉及一种构建基于实时数字仿真系统(Real Time Digital Simulator简称RTDS)的接口及其电路的方法，属于电子信息
。
技术介绍
随着电力科学技术的飞速发展，越来越多的电气设备通过智能控制器来进行控制，控制器的性能是电气设备性能的核心，对其各方面参数进行安全精确的测试是保证设备安全稳定高效运行的重要举措。而电力电网作为密切关系经济生产和人民生活的重要设施，电气设备在电网中的测试和投运也必须充分准备，谨慎操作。传统的电气设备测试方式之一是用纯软件方法进行理论与算法的仿真计算；二是将装置直接接入电网进行实际运行测试。前一种方式考核方式过于理想，完全不涉及装置的硬件部分，无法精确反映设备的性能，仅能起到参考作用。第二种方式无法保障设备和电网的安全，不仅容易出现测试事故，而且很多特殊工况难以现场模拟。RTDS装置具有电网及其各种状态的精确模拟能力和多种输入输出接口，能够将装备一次系统和电网用软件模拟，通过RTDS接口将软件系统与装备控制器连接，利用实际采样与控制信号进行控制测试，从而实现在实验室环境下对电气设备控制器进行全面精确的实时动态测试，综合纯软件仿真和现场测试的各自优点，非常适合装备研发及其性能校核。然而，由于电气设备控制器的输入输出信号多种多样，如何构建其与RTDS装置的接口，实现控制器与RTDS信号的兼容，对保证测试的顺利进行及其可信度具有重要意义。目前RTDS虽具备多种输入输出接口，但其配置主要以满足继电保护装置的测试为主，信号输入输出标准较为单一，通用性不够理想，尤其是交直流电压和电流信号根据传感器所在位置不同，会有不同的大小范围和精度，可能导致部分控制器的输入输出信号与RTDS接口不匹配，影响了 RTDS装置的应用范围。现有RTDS的硬件配置情况，其输入输出接口通常包括: (1)GTAO口(模拟输出接口)，最大输出电压为±10V，配合相应的电压和电流功放后，电压一般可达140V,电流可达60A ； (2)GTDI口(数字量输入接口)，对于不同电压等级的脉冲信号输入，需通过调整内部电阻(厂家标准配置为330欧姆和2.2K欧姆)来进行电平兼容，适用于5V及24V电平脉冲输A ； (3)GTFPI 口(开关量输入输出接口):适用于继电器等空节点信号接入。下表为RTDS的常规接口表。【权利要求】1.一种构建RTDS的实物控制器仿真实验标准接口及其电路的方法，其特征在于，所述方法将RTDS接口划分为五个模块分别进行信号调理，五个模块分别为交流电压调理模块、小电流信号调理模块、直流电压转直流电流调理模块、脉冲调理模块和空节点信号转化模块； 所述交流电压调理模块一端通过电压功放接RTDS交流电压模拟输出接口，另一端接控制器220伏采样接口 ；所述小电流信号调理模块一端通过电流功放接RTDS交流电流模拟输出接口，另一端接控制器交流小信号采样接口 ；所述直流电压转直流电流调理模块一端通过电压功放接RTDS直流电压模拟输出接口，另一端接控制器交流小信号采样接口 ；所述脉冲调理模块一端接RTDS数字量输入接口，另一端接控制器脉冲信号输出端；所述空节点信号转化模块一端接RTDS开关量输入输出接口，另一端接控制器投切信号输出端； 所述五个模块组成接口电路，以解决RTDS常规接口表输入输出范围之外的信号接口要求。2.根据权利要求1所述的构建RTDS的实物控制器仿真实验标准接口及其电路的方法，其特征在于，所述接口电路包括由实现5V标准电平转换的MC14504芯片；5V变220V的变压器；10V，0.2A的电流互感器；50V，25mA的直流电压变送器；继电器模块组成的电路； MC14504芯片的相应端口分别接RTDS数字量输入接口的脉冲输入和控制器的脉冲输出，电平转换开关和3.3V、5V、15V标准电平输入；5V变220V的变压器通过功放接RTDS交流电压模拟输出接口 ；10V，0.2A的电流互感器分别接控制器小电流输入接口和通过电流功放接RTDS交流电流模拟输出接口 ；50V，25mA的直流电压变送器分别接控制器直流小信号输入接口和通过电压功放接RTDS直流模拟输出接口 ；继电器模块分别接控制器投切信号输出和RTDS开关量输入输出接口。【文档编号】G05B23/02GK103558840SQ201310539868【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日 【专利技术者】范瑞祥, 邓才波, 徐在德, 肖红霞 申请人:国家电网公司, 国网江西省电力科学研究院本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种构建RTDS的实物控制器仿真实验标准接口及其电路的方法，其特征在于，所述方法将RTDS接口划分为五个模块分别进行信号调理，五个模块分别为交流电压调理模块、小电流信号调理模块、直流电压转直流电流调理模块、脉冲调理模块和空节点信号转化模块；所述交流电压调理模块一端通过电压功放接RTDS交流电压模拟输出接口，另一端接控制器220伏采样接口；所述小电流信号调理模块一端通过电流功放接RTDS交流电流模拟输出接口，另一端接控制器交流小信号采样接口；所述直流电压转直流电流调理模块一端通过电压功放接RTDS直流电压模拟输出接口，另一端接控制器交流小信号采样接口；所述脉冲调理模块一端接RTDS数字量输入接口，另一端接控制器脉冲信号输出端；所述空节点信号转化模块一端接RTDS开关量输入输出接口，另一端接控制器投切信号输出端；所述五个模块组成接口电路，以解决RTDS常规接口表输入输出范围之外的信号接口要求。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范瑞祥，邓才波，徐在德，肖红霞，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网江西省电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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