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基于RTDS数字动模的继电保护设备分析测试技术研究

作　者: 吴姜
导　师: 蔡泽祥
学　校: 华南理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: RTDS 继电保护设备 测试需求 适应性分析 柔性测试平台
分类号: TM77
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 28次
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内容摘要


大电网互联、以及大容量超高压直流输电的应用，使得电网的运行动态与故障特性日益复杂。同时，非常规电子式互感器、静止无功发生器、有源电力滤波器等新型设备在电网中的应用日益广泛，电网尚缺乏完备的测试分析手段和技术规范。制定一套面向继电保护设备的高水平分析测试平台，对于保证继电保护设备正确动作乃至系统安全稳定运行都具有重要意义。本文以国际上应用最为广泛、最为权威的RTDS(Real Time Digital Simulator)实时数字仿真系统为基础搭建测试平台，首先对继电保护设备的软件及硬件测试需求进行了分析，明确了测试平台需要满足的基本条件，进而针对继电保护设备配置和性能的差异性提出了柔性测试平台的概念。根据上述测试需求，以RTDS系统为评估对象，分别对其硬件的计算能力和信息传输能力、软件运行机制进行分析和评估。同时，对RTDS软件元件库中的发电机、变压器、输电线路和互感器等主要模型内涵进行了介绍，并对主要模型分别搭建了测试环境，验证其仿真试验水平。当元件库中的模型无法满足试验需求时，本文介绍了基于RTDS自定义建模功能模块CBuilder的元件建模方法，完善了RTDS的试验能力。基于对RTDS面向继电保护设备测试的全面适应性分析，本文提出了基于RTDS数字动模的继电保护设备柔性测试平台，包括一次系统的基本构架和典型的试验场景，为建立起一个高水平、权威的继电保护设备研究与测试平台提供了宝贵意见。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 引言  9
  1.2 继电保护设备主要测试技术  9-11
    1.2.1 物理动模实时仿真  10
    1.2.2 数字动模实时仿真  10-11
  1.3 本文主要研究工作  11-13
第二章 继电保护设备测试需求分析  13-18
  2.1 继电保护设备测试硬件需求  13-14
  2.2 继电保护设备测试软件需求  14-16
  2.3 继电保护设备柔性测试技术  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第三章 RTDS 实时数字仿真系统适应性分析  18-26
  3.1 RTDS 概述  18
  3.2 RTDS 软件运行机制  18-20
  3.3 RTDS 的硬件支撑  20-24
  3.4 本章小结  24-26
第四章 RTDS 模型内涵及水平评估  26-46
  4.1 发电机模型  26-33
    4.1.1 同步发电机基本模型  27-28
    4.1.2 同步发电机内部故障模型  28-29
    4.1.3 发电机控制模型  29-30
    4.1.4 发电机模型测试  30-33
  4.2 变压器模型  33-37
    4.2.1 变压器基本模型  33-35
    4.2.2 变压器故障模型  35
    4.2.3 变压器模型测试  35-37
  4.3 输电线路模型  37-41
    4.3.1 线路模型分类  38-39
    4.3.2 输电线路模型测试  39-41
  4.4 互感器模型  41-44
    4.4.1 电容式电压互感器  41-43
    4.4.2 电流互感器  43-44
  4.5 本章小结  44-46
第五章 基于 CBuilder 的自定义建模技术研究  46-54
  5.1 CBuilder 自定义建模开发环境  46-47
  5.2 基于 CBuilder 的自定义元件建模方法  47-51
  5.3 基于 CBuilder 的自定义建模限制条件  51-53
  5.4 本章小结  53-54
第六章 基于 RTDS 数字动模的继电保护设备柔性测试平台  54-72
  6.1 基于 RTDS 的继电保护设备测试平台中一次系统模型  54-60
    6.1.1 线路保护设备测试平台一次系统模型  54-55
    6.1.2 变压器保护设备测试平台一次系统模型  55-57
    6.1.3 测试平台中控制系统的设计  57-60
  6.2 基于 RTDS 的继电保护设备测试平台中典型试验场景的设计  60-69
    6.2.1 全相功率振荡  60-63
    6.2.2 功率倒向  63-64
    6.2.3 变压器匝间故障  64-66
    6.2.4 励磁涌流  66-69
  6.3 基于脚本的自动化测试技术实现平台测试功能  69-70
  6.4 本章小结  70-72
结论  72-74
参考文献  74-78
攻读硕士学位期间取得的研究成果  78-79
致谢  79-80
附件  80

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统继电保护
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