[发明专利]基于EMTP的继电保护测试仪复合故障实时仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对继电保护测试仪实时仿真系统的改进方法，主要用于继电保护测试仪针对电力系统故障情况的电磁暂态计算。

背景技术

传统的继电保护测试仪仿真测试过程可分为以下七个步骤：

一)选择测试模块；

二)定义保护特性参数；

三)定义测试方法，包括变量，变化范围，测试故障类型等试验参数，添加测试项目；

四)对照硬件配置编辑接线图；

五)定制所需的测试报告；

六)在现场打开参数文件，启动执行程序；

七)生成测试报告，打印归档。

其中，步骤6、7需要测试人员在现场完成。程序执行过程，通过上位机的仿真计算，将产生信息通过接口发送到下位机，由下位机反馈保护是否已经动作，并将结果反馈给上位机，决定相关数据后续处理。传统继电保护测试仪上位机的仿真计算原理基于手动计算原理，只能通过公式进行简单的故障短路计算，例如单相接地、两相接地、两相短路和三相短路故障。其特点是模型与公式简单，不适用于复合型的电力系统故障计算。例如，线路两处同时短路情况;一处短路同时一处断路情况或者变压器闸间故障情况等均不能采用传统继电保护测试仪仿真系统。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种对继电保护测试仪实时仿真系统的改进方法。

本发明是如下技术方案实现的：一种对继电保护测试仪实时仿真系统的改进方法，包括使用的仿真系统和改进方法。

使用的仿真系统为：电力系统电磁暂态分析的仿真系统EMTP（Electro-MagneticTransientProgram）、继电保护测试仪操作软件。

改进方法为：利用EMTP元件模型库，搭建各种常见线路故障模型。通过在DOS环境下的改写，将EMTP计算模块嵌入继电保护测试仪仿真系统中。用户只需在继电保护测试仪操作界面下选择电力系统故障模型，然后输入并确认元件参数，继电保护测试仪仿真系统便自动运行嵌入的EMTP计算模块，生成数据并自动转换为comtrade格式标准文件，送到下位机。由下位机反馈保护是否已经动作，并将结果反馈给上位机，决定相关数据后续处理。

将文件中的数据以comtrade标准格式的形式输出，便于回放以及利用其他设备进行自动分析、试验、计算和电力系统仿真，或在故障、扰动条件下进行保护方案的验证。亦可直接在绘图程序中形成线路故障波形以及在其他设备上进行读取分析。

本发明的效益是：改进后的仿真系统可以进行传统继电保护测试仪仿真无法计算的复合电力系统故障。例如线路发生接地短路同时发生断路故障。这些复合故障在传统仿真系统中因为无法推算出精确计算公式，因此无法进行精确仿真计算。但是在改进后仿真系统下，只需针对故障找出相应故障模型，便可对此故障进行仿真分析。此仿真系统安装于继电保护测试仪的上位机中，与改进后的继电保护测试仪下位机相互配合，实现继电保护测试仪的优化设计。

改进后的仿真系统具有良好的实时电磁暂态分析能力，丰富的电力系统软件库以及较多的仿真试验类型。它专用于继电保护试验，并由PC机负责运算，相比较RTDS的DSP计算不存在节点问题，因此改进后仿真系统在实时性方面具有良好保证。而RTDS虽然模型种类众多，但并非专用于继电保护校验试验，且运算相对费时，成本较高。

改进后的仿真系统专用与继电保护试验仿真计算，在继电保护测试方向缩小了与RTDS的差距，而价格相对于RTDS明显低廉。在工业实用性方面实现继电保护测试仪的最优性价比。

附图说明

图1是线路发生A相断路同时C相接地短路故障的模型图。

具体实施方式

下面结合附图和实施范例对本发明进行进一步说明。

如图1所示，一条线路A相断路同时C相接地短路。仿真操作过程如下：

一)用户打开继电保护测试仪仿真系统界面，选择与实际故障相同的电力系统故障模型。

二)按照电力系统实际情况和要求在模型中填入相关元件参数。

三)确认参数正确无误后，点击确定键，仿真系统会自动运行嵌入系统内部的基于EMTP程序的计算模块。

四)仿真结果自动转换为comtrade标准格式文件输出。