[发明专利]一种仿真直流输电控制保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿真直流输电控制保护系统，属于电力系统领域。

背景技术

近年来，随着我国特高压直流输电工程的国产化以及我国大量直流输电工程的陆续投入运行，直流输电技术以及交直流大系统互联技术的仿真研究已成为电力系统研究的前沿和热点，而作为直流输电技术的核心——直流输电控制保护系统的仿真又是这些热点研究中的关键技术。

众所周知，我国水电资源和煤炭主要在中西部，而经济发达地区主要在东部，因此，随着电网的规模不断扩大、区域电网之间的互联和电网输送容量的不断提高，能够满足长距离输电的高压直流输电技术成为了国内电网建设的重点，而直流控制保护系统又是直流输电的神经中枢。如何有效的对直流输电控制保护系统进行仿真就成为了我们深入研究直流输电技术以及交直流大系统互联技术关键。就直流输电仿真研究而言，以往的直流控制保护系统都是根据工程需要通过制造生产大量的直流控制保护装置及屏柜来实现，这种接入实际装置和屏柜的系统仿真主要有以下缺点：

1) 建立一个直流控制保护系统周期长、投资大、占地面积大；

2) 对硬件平台的依赖性强；

3) 不同直流工程仿真的实用性、灵活性及通用性差；

4) 接入仿真系统非常复杂，接线工作量很大。

而这也成为我国进行直流输电系统仿真的瓶颈。

发明内容

本发明的目的是提供一种仿真直流输电控制保护系统，以解决现有仿真直流输电控制保护系统的建造工期长、成本高、对硬件依赖性强、实用性、灵活性和通用性差等问题。

本发明的一种仿真直流输电控制保护系统包括：

    直流控制保护仿真基础功能模块，用于仿真试验中需用到的各种基本元件；

    组态软件NewLinkC，用于搭建直流控制保护仿真程序模块；

    直流控制保护仿真程序模块，用于在组态软件NewLinkC上进行功能组态，编写直流控制、保护仿真程序块；

    直流控制保护仿真模块，通过实时数字仿真仪RTDS自定义元件编程技术及封装技术来实现完整直流控制保护仿真程序的编写及封装；

    实时数字仿真仪RTDS的系统元件仿真模块，用于和封装的直流控制保护仿真模块进行互联，形成基于实时数字仿真仪的闭环交直流仿真系统；

    直流控制保护仿真程序模块通过在组态软件NewLinkC上对直流控制保护仿真基础功能模块的各元件进行功能组态，编写成直流控制保护仿真程序，直流控制保护仿真程序模块通过实时数字仿真仪RTDS的自定义元件编程技术及封装技术来自定义并封装为直流控制保护仿真模块，该模块与实时数字仿真仪RTDS的系统元件仿真模块互联形成基于实时数字仿真仪的闭环交直流仿真系统。

所述直流控制、保护仿真基础功能模块中的基本元件包括采样元件、逻辑运算元件、比例积分控制元件、数学运算元件、延时控制元件、单稳触发元件、滤波器元件、锁相环元件及频率跟踪元件。

本发明的仿真直流输电控制保护系统包括直流控制保护仿真基础功能模块、NewLinkC组态软件、直流控制保护仿真程序模块、RTDS直流控制保护仿真模块和RTDS系统元件仿真模块，直流控制保护仿真基础功能模块用于仿真试验中需用到的各种基本元件，保证了对直流控制保护系统的一比一装置级仿真；由于整个系统基于RTDS实时仿真平台，而且可向EMTDS离线仿真平台移植，因此系统通用性、移植性强；本发明摆脱了直流输电控制保护系统仿真对直流控制保护硬件的以来，大大降低直流输电控制保护系统仿真的成本，并极大的提高了直流输电控制保护系统仿真的灵活性和实用性；由于本仿真系统是基于RTDS仿真平台，大大简化甚至省去了复杂的接线过程。

附图说明

图1是本发明仿真原理示意图；

    图2是本发明实施例的单稳触发元件、锁相环元件、频率跟踪元件示意图；

    图3是本发明实施例的直流线路故障重启逻辑仿真程序块。

具体实施方式

本发明的仿真直流输电控制保护系统是通过在自主开发的组态软件NewLinkC上搭建直流控制保护的逻辑功能程序块，并通过RTDS自定义元件编程技术及封装技术实现与RTDS的系统模型进行互联，从而形成一个闭环网络。仿真原理如图1所示，本发明的一种仿真直流输电控制保护系统包括：

    直流控制保护仿真基础功能模块，用于仿真试验中需用到的各种基本元件；

    组态软件NewLinkC，用于搭建直流控制保护仿真程序模块；