[发明专利]一种RTDS与稳控装置的数据传输方法及其传输系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统的仿真测试技术领域，尤其涉及一种RTDS与稳控装置的数据传输方法及其传输系统。

背景技术

随着经济的快速发展，电网负荷快速增长，电网向大机组、大电网、交直流联合输电的形势发展，电网规模和复杂程度不断攀升，为此带来了各种各样的区域电网稳定问题，安全稳定控制系统或装置（稳控系统或装置）的广泛应用解决了各种各样的区域电网问题，构筑起了电网的第二、第三道防线，为电网的安全稳定起到不可替代的作用。电网大机组、大电网的到来使得安稳系统对电网运行的影响也日趋复杂，调度迫切希望了解对各种电网运行情况下电网稳控系统或装置响应过程。电磁暂态RTDS实时数字仿真，可以构建实时运行的动态电网运行系统，任意调整电源出力、负荷大小，任意点设置故障，其仿真结果所提供的信息丰富，且由于其实时性的特点，是构筑电网稳控系统或装置实验室仿真的绝佳工具。

在使用RTDS开展稳控系统或装置闭环试验时，主要问题在于，要完美的构建这样的仿真系统，需复制一套完整的稳控系统硬件装置与RTDS完成闭环。一套完整的稳控系统硬件往往包括一个主站机柜和数个子站机柜，且各个系统间千差万别，要构筑这样的仿真系统不仅投资巨大，而且接线复杂、占地空间巨大，且灵活性低，大大制约了其应用空间。

实验室仿真的主要目的是验证安稳策略的适应性及电网的响应过程，针对以上不足，本发明提供一种RTDS与稳控装置的数据传输方法及其传输系统，以简化稳控系统实验室仿真接线复杂性，减少投资，提高灵活性及可扩展性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种RTDS与稳控装置的数据传输方法及其传输系统，以避免稳控装置闭环测试直接连接物理接线传输电气量的复杂性，通过RTDS仿真系统的GTNET通信板卡以数据形式通过网络的方式进行传输，以满足稳控装置闭环测试的需要。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种RTDS与稳控装置的数据传输方法，包括以下几个步骤：

（1）由RTDS硬件及运行在PC个人电脑上的配套软件RSCAD构成实时运行电网仿真系统，通过软硬件的控制，RTDS仿真系统的GTNET通信板卡输出所需的电压、电流、功率等电网电气数字量；

（2）GTNET通信板卡输出的电网电气数字量先送至PC个人电脑上的数据转换程序，数据转换程序将收到的电气数字量进行解析并转换成数字试验仪能够读取的数据，并发送给数字试验仪；

（3）数字试验仪接收到数据转换程序发送的数据后，转换成稳控装置能够直接接收和识别的数据，并发送给稳控装置；

（4）稳控装置接收到数字试验仪发送的数据后，反馈控制命令，控制命令沿着数字试验仪-交换机-数据转换程序-GTNET通信板卡的路线返回RTDS仿真系统，控制命令影响仿真系统的变化，进而影响电网仿真系统的运行状态，完成数据的交换传输。

进一步的，一种RTDS与稳控装置的数据传输系统包括RTDS仿真系统，交换机、数字试验仪、数据转换程序以及稳控装置；所述RTDS仿真系统包括RTDS硬件和配套软件RSCAD；所述配套软件RSCAD和数据转换程序运行在PC个人电脑上；所述RTDS硬件包括GTWIF通信板卡和GTNET通信板卡；所述GTWIF通信板卡和GTNET通信板卡分别与交换机进行连接，所述交换机分别与PC个人电脑上运行的配套软件RSCAD和数据转换程序以及数字试验仪进行连接，所述数字试验仪与稳控装置进行连接。

进一步的，所述数字试验仪包含控制信号处理器、D/A转换电路、低通滤波电路、功率放大器、开入模块、开出模块、GPS模块、通信模块和接口模块；所述控制信号处理器分别与D/A转换电路、开入模块、开出模块、GPS模块、通信模块和接口模块连接；所述D/A转换电路与低通滤波电路连接，所述低通滤波电路与功率放大器连接，所述功率放大器与稳控装置连接；所述开入模块和开出模块分别与稳控装置连接；

所述控制信号处理器，用于对所接收到的数据进行处理，并将处理结果反馈给对应模块或电路进行控制；所述D/A转换电路，用于将数字量转换成模拟量；所述低通滤波电路，用于滤波；所述功率放大器，作为功率输出级，通过转换信号的输出提供给稳控装置必要的电压电流信号；所述开入模块，用于接收稳控装置的动作返回信号；所述开出模块，用于向稳控装置提供继电保护的开关量信号；GPS模块，用于保证测试的同步性；所述通信模块，用于进行数据传输；所述接口模块，用于进行信号交换。

进一步的，所述接口模块通过光电隔离器与控制信号处理器连接，保证数字试验仪的安全稳定性。