基于emtp的繼電保護測試儀復合故障實時仿真系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對繼電保護測試儀實時仿真系統(tǒng)的改進方法，主要用于繼電保護測試儀針對電力系統(tǒng)故障情況的電磁暫態(tài)計算。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的繼電保護測試儀仿真測試過程可分為以下七個步驟:
一)選擇測試模塊；
二)定義保護特性參數(shù)；
三)定義測試方法，包括變量，變化范圍，測試故障類型等試驗參數(shù)，添加測試項目；
四)對照硬件配置編輯接線圖；
五)定制所需的測試報告；
六)在現(xiàn)場打開參數(shù)文件，啟動執(zhí)行程序；
七)生成測試報告，打印歸檔。
[0003]其中，步驟6、7需要測試人員在現(xiàn)場完成。程序執(zhí)行過程，通過上位機的仿真計算，將產(chǎn)生信息通過接口發(fā)送到下位機，由下位機反饋保護是否已經(jīng)動作，并將結(jié)果反饋給上位機，決定相關數(shù)據(jù)后續(xù)處理。傳統(tǒng)繼電保護測試儀上位機的仿真計算原理基于手動計算原理，只能通過公式進行簡單的故障短路計算，例如單相接地、兩相接地、兩相短路和三相短路故障。其特點是模型與公式簡單，不適用于復合型的電力系統(tǒng)故障計算。例如，線路兩處同時短路情況；一處短路同時一處斷路情況或者變壓器閘間故障情況等均不能采用傳統(tǒng)繼電保護測試儀仿真系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種對繼電保護測試儀實時仿真系統(tǒng)的改進方法。
[0005]本發(fā)明是如下技術方案實現(xiàn)的:一種對繼電保護測試儀實時仿真系統(tǒng)的改進方法，包括使用的仿真系統(tǒng)和改進方法。
[0006]使用的仿真系統(tǒng)為:電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析的仿真系統(tǒng)EMTP (Electro-MagneticTransient Program)、繼電保護測試儀操作軟件。
[0007]改進方法為:利用EMTP元件模型庫，搭建各種常見線路故障模型。通過在DOS環(huán)境下的改寫，將EMTP計算模塊嵌入繼電保護測試儀仿真系統(tǒng)中。用戶只需在繼電保護測試儀操作界面下選擇電力系統(tǒng)故障模型，然后輸入并確認元件參數(shù)，繼電保護測試儀仿真系統(tǒng)便自動運行嵌入的EMTP計算模塊，生成數(shù)據(jù)并自動轉(zhuǎn)換為comtrade格式標準文件，送到下位機。由下位機反饋保護是否已經(jīng)動作，并將結(jié)果反饋給上位機，決定相關數(shù)據(jù)后續(xù)處理。
[0008]將文件中的數(shù)據(jù)以comtrade標準格式的形式輸出，便于回放以及利用其他設備進行自動分析、試驗、計算和電力系統(tǒng)仿真，或在故障、擾動條件下進行保護方案的驗證。亦可直接在繪圖程序中形成線路故障波形以及在其他設備上進行讀取分析。
[0009]本發(fā)明的效益是:改進后的仿真系統(tǒng)可以進行傳統(tǒng)繼電保護測試儀仿真無法計算的復合電力系統(tǒng)故障。例如線路發(fā)生接地短路同時發(fā)生斷路故障。這些復合故障在傳統(tǒng)仿真系統(tǒng)中因為無法推算出精確計算公式，因此無法進行精確仿真計算。但是在改進后仿真系統(tǒng)下，只需針對故障找出相應故障模型，便可對此故障進行仿真分析。此仿真系統(tǒng)安裝于繼電保護測試儀的上位機中，與改進后的繼電保護測試儀下位機相互配合，實現(xiàn)繼電保護測試儀的優(yōu)化設計。
[0010]改進后的仿真系統(tǒng)具有良好的實時電磁暫態(tài)分析能力，豐富的電力系統(tǒng)軟件庫以及較多的仿真試驗類型。它專用于繼電保護試驗，并由PC機負責運算，相比較RTDS的DSP計算不存在節(jié)點問題，因此改進后仿真系統(tǒng)在實時性方面具有良好保證。而RTDS雖然模型種類眾多，但并非專用于繼電保護校驗試驗，且運算相對費時，成本較高。
[0011 ] 改進后的仿真系統(tǒng)專用與繼電保護試驗仿真計算，在繼電保護測試方向縮小了與RTDS的差距，而價格相對于RTDS明顯低廉。在工業(yè)實用性方面實現(xiàn)繼電保護測試儀的最優(yōu)性價比。
【附圖說明】
[0012]圖1是線路發(fā)生A相斷路同時C相接地短路故障的模型圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施范例對本發(fā)明進行進一步說明。
[0014]如圖1所示，一條線路A相斷路同時C相接地短路。仿真操作過程如下:
一)用戶打開繼電保護測試儀仿真系統(tǒng)界面，選擇與實際故障相同的電力系統(tǒng)故障模型。
[0015]二 )按照電力系統(tǒng)實際情況和要求在模型中填入相關元件參數(shù)。
[0016]三)確認參數(shù)正確無誤后，點擊確定鍵，仿真系統(tǒng)會自動運行嵌入系統(tǒng)內(nèi)部的基于EMTP程序的計算模塊。
[0017]四)仿真結(jié)果自動轉(zhuǎn)換為comtrade標準格式文件輸出。
【主權項】
1.一種對繼電保護測試儀實時仿真系統(tǒng)的改進方法，其特征在于:包括使用的仿真系統(tǒng)和改進方法； 使用的仿真系統(tǒng)為:電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析的仿真系統(tǒng)EMTP (Electro-MagneticTransient Program)、繼電保護測試儀操作軟件； 改進的操作方法為: 一)用戶打開繼電保護測試儀仿真系統(tǒng)界面，選擇與實際故障相同的電力系統(tǒng)故障模型； 二)按照電力系統(tǒng)實際情況和要求在模型中填入相關元件參數(shù)； 三)確認參數(shù)正確無誤后，點擊確定鍵，仿真系統(tǒng)會自動運行嵌入系統(tǒng)內(nèi)部的基于EMTP程序的計算模塊； 四)仿真結(jié)果自動轉(zhuǎn)換為comtrade標準格式文件輸出。
【專利摘要】本發(fā)明旨在對繼電保護測試儀的仿真系統(tǒng)進行改進。改進是基于應用在電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析中的仿真系統(tǒng)EMTP進行的。改進方法為：利用EMTP元件模型庫，搭建常見電力系統(tǒng)故障模型。用戶只需在繼電保護測試儀上位機操作界面下選擇線路故障模型，然后輸入并確認元件參數(shù)，保護測試儀的仿真系統(tǒng)便自動運行嵌入的EMTP計算模塊，生成數(shù)據(jù)并自動轉(zhuǎn)換為comtrade格式標準文件，送到下位機。改進后的仿真系統(tǒng)不僅可以與實際保護裝置進行實時信息傳遞，更可以實現(xiàn)傳統(tǒng)仿真系統(tǒng)無法完成的復合故障模型仿真分析，較RTDS具有較高的性價比。
【IPC分類】G06F17/50, G01R31/00, G01R31/02
【公開號】CN105092996
【申請?zhí)枴緾N201410185273
【發(fā)明人】夏瑞華, 白堅實, 劉博
【申請人】華北電力大學
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月4日