基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010545670.3

申请日:

2010.11.16

公开号:

CN102004849A

公开日:

2011.04.06

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06F 19/00申请公布日:20110406|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 19/00申请日:20101116|||公开

IPC分类号:

G06F19/00

主分类号:

G06F19/00

申请人:

山东省电力学校

发明人:

王焕金; 荀堂生; 宋志明; 张琳琳; 丛伟

地址:

271000 山东省泰安市泰山区龙潭路221号

优先权:

专利代理机构:

济南圣达专利商标事务所有限公司 37221

代理人:

王吉勇

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内容摘要

本发明涉及一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,包括:(1)在计算机上运行离线仿真系统,搭建电力系统仿真模型,获取仿真模型在不同运行状态下记录电压、电流数据的仿真数据文件。(2)用数据格式转换工具,将仿真数据文件的数据格式转换为数—模转换装置要求的格式,并对数据进行筛选,以满足不同类型的测试要求。(3)利用数—模转换装置,把仿真数据转换为真实的模拟量信号。(4)将电压、电流信号送至待测试的装置中开展测试,测试结果以开关量的形式送出,由数字量输入采集装置采集和记录,完成测试。本发明具有无需进行实时仿真计算、仿真精度高、仿真系统修改扩展方便、成本较低、操作方便、适用性强等优点。

权利要求书

1.一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于,包括以下步骤: 第一步:在计算机上运行离线仿真系统,在离线仿真系统中搭建电力系统仿真模型,根据测试要求,对仿真模型的运行状态进行控制,获取仿真模型在不同运行状态下的电压、电流仿真数据;第二步:通过数据格式转换工具,对仿真数据文件中的数据格式进行整理,以满足数—模转换装置对数据格式的要求;并根据测试需求对仿真数据进行筛选,选取需要的仿真数据;第三步:将整理后的数据送至数—模转换装置,把仿真数据转换为真实的模拟量,再经过功率放大单元,形成与实际电力系统互感器二次侧输出一致的电压、电流信号,供测试使用;如果需要使用多台数—模转换装置,必须确保所有的转换装置同步工作;第四步:将形成的电压、电流信号送至待测试的装置中开展测试,待测试装置的测试结果以开关量的形式送出,由数字量输入采集装置进行采集和记录,完成测试。2.根据权利要求1所述的基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于:所述的第一步中的根据测试要求,在离线仿真系统中对仿真模型的运行状态进行控制,即预先设置好仿真过程以及每个过程的持续时间,使之与待测装置固有的动作延时、整定延时以及断路器的动作延时相配合,就能够在离线仿真系统的基础上,预先实现与实时仿真测试一致的过程,为实现闭环测试功能提供可能;仿真时,先设置正常运行时间t1,估算待测装置的平均动作时间t2、断路器的固有跳闸时间和电弧熄灭时间t3,以此作为系统故障状态的持续时间,在离线仿真系统中通过时间元件控制故障点开关和断路器模型的分、合状态,完成故障状态的产生和隔离的模拟;故障隔离后系统的运行时间可根据重合闸的整定延时t4、并考虑断路器的固有合闸延时t5进行设置,再由时间元件控制离线仿真系统中的断路器模型由分闸状态变为合闸状态,模拟重合闸动作后的运行状态,运行时间为t6;如果模拟瞬时性故障状态,则使故障点消失,控制离线仿真系统进入正常运行状态,如果模拟永久性故障状态,则使故障点继续存在,控制离线仿真系统重新进入故障状态;这样,离线仿真系统得到的数据包括正常运行状态、故障持续状态、故障隔离状态和重合闸后状态四个阶段的电气量采样值,可以满足电力系统闭环测试的要求。3.根据权利要求1所述的基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于:所述的第二步中的数据格式转换工具能够将离线仿真系统产生的数据自动转换为数—模转换装置要求的数据格式,并根据不同类型测试的需要对仿真数据进行筛选。4.根据权利要求1所述的基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于:所述的第三步中的数—模转换装置是能够将数据文件所记录的采样值转换为对应的、真实的模拟信号的装置,该装置为数—模转换板卡或继电保护测试仪。5.根据权利要求1所述的基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于:所述的第四步中的数字量输入采集装置为数字量输入采集板卡或继电保护测试仪的开关量输入模块。

说明书

基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统仿真测试方法,尤其是一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法。

背景技术

对电力系统使用的保护或控制装置进行测试的方法主要有基于物理模拟系统的测试和基于实时数字仿真系统的测试。其中基于物理模拟系统的测试方案包括动态模拟测试和静态模拟测试两类,二者的差别主要在于所模拟的系统中是否包含发电机、电动机等旋转部件模型。动态模拟包含发电机模型,能够较真实地模拟电力系统运行的工况,较好的模拟电力系统电磁、机电暂态过程,成为电力系统测试的重要手段之一。静态模拟全部采用静态元件,除了无法进行发电机故障模拟、机电暂态过程的模拟外,与动模系统具有类似的性能,基于继电保护测试仪的测试方案也属于静态模拟测试的范畴。物理模拟测试方案均存在着造价较高、占用场地较大、接线复杂、设备维护工作量较大等特点,近几年来,数字实时仿真测试逐渐获得了较多应用。

数字实时仿真系统以RTDS为代表,通过数字仿真计算的方式对电力系统各种运行状况进行实时的分析计算,产生的数据经过D/A、功率放大等环节提供给待测装置,待测装置的动作结果再以开关量的形式回馈至仿真系统,完成实时、闭环的测试。与物理模拟测试相比,实时数字仿真具有占地小、系统扩展修改容易、模型精确、功能完善等优点,但其昂贵的成本、对操作使用人员要求高等特点也限制了该类测试方法的普及应用。

电力系统离线仿真系统具有应用广泛、仿真模型易于修改、仿真计算结果准确等优点,在研究分析电力系统运行规律方面发挥着重要作用,但目前在电力测试等方面应用较少,因为它们不具备实时计算能力和支持闭环测试等功能。如果能够解决好这两方面的问题,完全可以基于离线仿真系统开展电力系统实时的闭环测试。

发明内容

为克服上述现有技术的不足,本发明提供一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,为了将离线仿真系统应用于电力系统闭环测试领域,根据测试要求在离线仿真系统中预先设置不同的运行状态及各种状态的持续时间,获得记录电压、电流采样值的数据文件,采用数据格式转换工具将仿真软件生成的数据转换为数—模转换装置能够识别的数据格式,控制数—模转换装置同步工作,获得电力系统测试所需的真实电气量,将该电气量输出给待测装置,通过数字量输入采集装置记录待测装置的动作结果,完成电力系统测试的方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的:

一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,包括以下步骤: 

第一步:在计算机上运行离线仿真系统,在离线仿真系统中搭建电力系统仿真模型,根据测试要求,对仿真模型的运行状态进行控制,获取仿真模型在不同运行状态下的电压、电流仿真数据;

第二步:通过数据格式转换工具,对仿真数据文件中的数据格式进行整理,以满足数—模转换装置对数据格式的要求;并根据测试需求对仿真数据进行筛选,选取需要的仿真数据;

第三步:将整理后的数据送至数—模转换装置,把仿真数据转换为真实的模拟量,再经过功率放大单元,形成与实际电力系统互感器二次侧输出一致的电压、电流信号,供测试使用;如果需要使用多台数—模转换装置,必须确保所有的转换装置同步工作;

第四步:将形成的电压、电流信号送至待测试的装置中开展测试,待测试的装置的测试结果以开关量的形式送出,由数字量输入采集装置进行采集和记录,完成测试。

所述的第一步中的根据测试要求,在离线仿真系统中对仿真模型的运行状态进行控制,即预先设置好仿真过程以及每个过程的持续时间,使之与待测装置固有的动作延时、整定延时以及断路器的动作延时相配合,就能够在离线仿真系统的基础上,预先实现与实时仿真测试一致的过程,为实现闭环测试功能提供可能;

仿真时,先设置正常运行时间t1,估算待测装置的平均动作时间t2、断路器的固有跳闸时间和电弧熄灭时间t3,以此作为系统故障状态的持续时间,在离线仿真系统中通过时间元件控制故障点开关和断路器模型的分、合状态,完成故障状态的产生和隔离的模拟;

故障隔离后系统的运行时间可根据重合闸的整定延时t4、并考虑断路器的固有合闸延时t5进行设置,再由时间元件控制仿真系统中的断路器模型由分闸状态变为合闸状态,模拟重合闸动作后的运行状态,运行时间为t6;

如果模拟瞬时性故障状态,则使故障点消失,控制仿真系统进入正常运行状态,如果模拟永久性故障状态,则使故障点继续存在,控制仿真系统重新进入故障状态;

这样,离线仿真系统得到的数据包括正常运行状态、故障持续状态、故障隔离状态和重合闸后状态四个阶段的电气量采样值,可以满足电力系统闭环测试的要求。

所述的第二步中的数据格式转换工具能够将离线仿真系统产生的数据自动转换为数—模转换装置要求的数据格式,并根据不同类型测试的需要对仿真数据进行筛选。

所述的第三步中的数—模转换装置是能够将数据文件所记录的采样值转换为对应的、真实的模拟信号的装置,该装置为数—模转换板卡或继电保护测试仪。采用数—模转换装置需要注意三个问题:第一,输出的模拟信号的幅值和功率。一般情况下,数—模转换板卡输出的模拟量幅值和功率都较低,无法满足电力系统测试的需要,此时需要增加功率放大单元,提高输出模拟量的幅值和功率。第二,输出信号的频带范围。在开展电力系统测试时,除了用到工频信号外,还会用到高频信号,常规的数—模转换板卡或继电保护测试仪不具备输出高频信号的能力,需要使用具有输出高频信号能力的数—模转换装置。第三,为了对较大规模的电力系统进行测试,可能需要采用多块数—模转换板卡或多台继电保护测试仪,此时多块数—模转换板卡或多台继电保护测试仪必须同步工作,才能确保输出模拟信号的同步性。

所述的第四步中的数字量输入采集装置为数字量输入采集板卡,也可以是能够记录数字量状态变化的其它设备如继电保护测试仪的开关量输入模块,其目的是能够精确记录外部数字量状态变化的时刻。

本发明采用离线仿真系统产生电力系统测试所需的各种数据,使用数—模转换装置获得真实的模拟信号,使用数字量输入采集装置记录被测装置的动作结果,与现有同类技术相比具有如下优点:

1.与基于物理模拟的测试系统相比,具有模型参数精确、仿真结果准确、仿真系统结构修改方便、仿真系统易于扩展、占地面积小、维护工作量小、接线简化、操作使用简便等优点;

2.与基于实时数字仿真的测试系统相比,具有无需进行实时仿真计算、成本较低、操作使用简便、维护工作量小等优点;

3.与现有信号发生装置相比,具有输出信号真实、使用简便、易于实现闭环测试等优点;

4.该系统适用性好,允许使用不同类型的离线仿真计算系统,减少了测试系统对所使用的仿真计算系统类型的限制。

附图说明

图1是电力系统仿真模型结构示意图;

图2是离线仿真系统中仿真时间设置示意图; 

图3是采用数—模转换板卡和功率放大单元形成模拟量的电力系统测试方案示意图;

图4是采用保护测试仪形成模拟量的电力系统测试方案示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

1.基于离线仿真系统进行电力系统仿真计算

采用电力系统离线仿真系统如ATP/EMTP、PASCAD/EMTDC、Matlab等,根据测试需求搭建相应的电力系统模型,如图1所示,该模型是为进行电力系统故障分析和继电保护装置测试而搭建的双端电源带单回输电线路的模型。对该模型的运行状态和不同运行状态的持续时间进行控制设置,各状态的持续时间如图2所示,共设置了正常运行状态、故障持续状态、故障隔离状态和重合闸后状态四种不同的运行状态,每种运行状态都设置了不同的持续时间,设置完毕后进行离线仿真计算,得到记录整个过程电压、电流采样值的数据文件,该数据文件一般为仿真计算软件的默认格式。

2.仿真数据格式的转换

为了将由仿真系统得到的数据能够准确的转换为对应的模拟量信号,必须按照数—模转换装置对数据格式的要求,对离线仿真系统产生的数据格式进行转换,以便数—模转换装置能够正确识别并准确转换。此外,在进行不同类型的测试时,往往只需要将数据文件中的一部分数据转换为模拟量,因此需要进行必要的数据筛选,将需要进行数—模转换的数据从数据文件中准确的提取出来。

3. 利用数—模转换装置形成真实的模拟量

通过上述步骤得到的只是记录模拟量采样值的数据文件,要得到真实的电压、电流信号,必须采用能将数据文件中的采样值还原为真实模拟量的数—模转换装置。本发明采用的是具有高速同步输出功能的数—模转换板卡或信号发生装置如继电保护测试仪。同步输出功能可以确保多路模拟量信号输出的同步性,高速功能可以确保输出信号的频带较宽,不会产生信号失真。如果采用数—模转换板卡,其输出信号的幅值较小,一般在±10V范围以内,输出功率也较小,一般为几十瓦,无法直接加载到待测装置中进行测试,必须与功率放大单元配合工作,通过调整功率放大单元的增益,获得具有真实幅值和足够功率的模拟量信号。如果采用继电保护测试仪,由于测试仪已经集成了功率放大模块,因此无需外接功率放大单元。如果多台继电保护测试仪同时工作,可通过GPS定时触发、开关量同步触发等方式,控制多台继电保护测试仪同步工作,确保输出信号的同步性。

4. 被测试装置动作信息的记录

数—模转换装置输出的电气量提供给被测试装置,被测试装置会根据所施加电气量的变化作出判断,并以开关量、指示灯、报文等形式反应出来。其中被测装置的开关量输出是直接反应测试结果的信息,必须进行准确的记录。一般情况下,在计算机中配置相应的数字量输入板卡,即可准确的记录被测试装置输出开关量的变化情况。如果采用了诸如继电保护测试仪等信号发生装置,本身就具备监视外部开关量位置状态变化的功能,而不必额外配置数字量输入板卡,当然仍然可以采用数字量输入板卡。通过分析被测试装置输出的开关量是否发生变位以及变位的具体时间,就能够掌握被测试装置的动作情况,为分析比较待测装置的性能和特性提供依据。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102004849A43申请公布日20110406CN102004849ACN102004849A21申请号201010545670322申请日20101116G06F19/0020060171申请人山东省电力学校地址271000山东省泰安市泰山区龙潭路221号72发明人王焕金荀堂生宋志明张琳琳丛伟74专利代理机构济南圣达专利商标事务所有限公司37221代理人王吉勇54发明名称基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法57摘要本发明涉及一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,包括(1)在计算机上运行离线仿真系统,搭建电力系统仿真模型,获取仿真模型在不同运行状态下记录电压、电流。

2、数据的仿真数据文件。(2)用数据格式转换工具,将仿真数据文件的数据格式转换为数模转换装置要求的格式,并对数据进行筛选,以满足不同类型的测试要求。(3)利用数模转换装置,把仿真数据转换为真实的模拟量信号。(4)将电压、电流信号送至待测试的装置中开展测试,测试结果以开关量的形式送出,由数字量输入采集装置采集和记录,完成测试。本发明具有无需进行实时仿真计算、仿真精度高、仿真系统修改扩展方便、成本较低、操作方便、适用性强等优点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页CN102004862A1/1页21一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其。

3、特征在于,包括以下步骤第一步在计算机上运行离线仿真系统,在离线仿真系统中搭建电力系统仿真模型,根据测试要求,对仿真模型的运行状态进行控制,获取仿真模型在不同运行状态下的电压、电流仿真数据;第二步通过数据格式转换工具,对仿真数据文件中的数据格式进行整理,以满足数模转换装置对数据格式的要求;并根据测试需求对仿真数据进行筛选,选取需要的仿真数据;第三步将整理后的数据送至数模转换装置,把仿真数据转换为真实的模拟量,再经过功率放大单元,形成与实际电力系统互感器二次侧输出一致的电压、电流信号,供测试使用;如果需要使用多台数模转换装置,必须确保所有的转换装置同步工作;第四步将形成的电压、电流信号送至待测试的。

4、装置中开展测试,待测试装置的测试结果以开关量的形式送出,由数字量输入采集装置进行采集和记录,完成测试。2根据权利要求1所述的基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于所述的第一步中的根据测试要求,在离线仿真系统中对仿真模型的运行状态进行控制,即预先设置好仿真过程以及每个过程的持续时间,使之与待测装置固有的动作延时、整定延时以及断路器的动作延时相配合,就能够在离线仿真系统的基础上,预先实现与实时仿真测试一致的过程,为实现闭环测试功能提供可能;仿真时,先设置正常运行时间T1,估算待测装置的平均动作时间T2、断路器的固有跳闸时间和电弧熄灭时间T3,以此作为系统故障状态的持续时间,在离线仿真系。

5、统中通过时间元件控制故障点开关和断路器模型的分、合状态,完成故障状态的产生和隔离的模拟;故障隔离后系统的运行时间可根据重合闸的整定延时T4、并考虑断路器的固有合闸延时T5进行设置,再由时间元件控制离线仿真系统中的断路器模型由分闸状态变为合闸状态,模拟重合闸动作后的运行状态,运行时间为T6;如果模拟瞬时性故障状态,则使故障点消失,控制离线仿真系统进入正常运行状态,如果模拟永久性故障状态,则使故障点继续存在,控制离线仿真系统重新进入故障状态;这样,离线仿真系统得到的数据包括正常运行状态、故障持续状态、故障隔离状态和重合闸后状态四个阶段的电气量采样值,可以满足电力系统闭环测试的要求。3根据权利要求1。

6、所述的基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于所述的第二步中的数据格式转换工具能够将离线仿真系统产生的数据自动转换为数模转换装置要求的数据格式,并根据不同类型测试的需要对仿真数据进行筛选。4根据权利要求1所述的基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于所述的第三步中的数模转换装置是能够将数据文件所记录的采样值转换为对应的、真实的模拟信号的装置,该装置为数模转换板卡或继电保护测试仪。5根据权利要求1所述的基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,其特征在于所述的第四步中的数字量输入采集装置为数字量输入采集板卡或继电保护测试仪的开关量输入模块。权利要求书CN102004849ACN。

7、102004862A1/4页3基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法技术领域0001本发明涉及一种电力系统仿真测试方法,尤其是一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法。背景技术0002对电力系统使用的保护或控制装置进行测试的方法主要有基于物理模拟系统的测试和基于实时数字仿真系统的测试。其中基于物理模拟系统的测试方案包括动态模拟测试和静态模拟测试两类,二者的差别主要在于所模拟的系统中是否包含发电机、电动机等旋转部件模型。动态模拟包含发电机模型,能够较真实地模拟电力系统运行的工况,较好的模拟电力系统电磁、机电暂态过程,成为电力系统测试的重要手段之一。静态模拟全部采用静态元件,除了无法进行发电机故。

8、障模拟、机电暂态过程的模拟外,与动模系统具有类似的性能,基于继电保护测试仪的测试方案也属于静态模拟测试的范畴。物理模拟测试方案均存在着造价较高、占用场地较大、接线复杂、设备维护工作量较大等特点,近几年来,数字实时仿真测试逐渐获得了较多应用。0003数字实时仿真系统以RTDS为代表,通过数字仿真计算的方式对电力系统各种运行状况进行实时的分析计算,产生的数据经过D/A、功率放大等环节提供给待测装置,待测装置的动作结果再以开关量的形式回馈至仿真系统,完成实时、闭环的测试。与物理模拟测试相比,实时数字仿真具有占地小、系统扩展修改容易、模型精确、功能完善等优点,但其昂贵的成本、对操作使用人员要求高等特点。

9、也限制了该类测试方法的普及应用。0004电力系统离线仿真系统具有应用广泛、仿真模型易于修改、仿真计算结果准确等优点,在研究分析电力系统运行规律方面发挥着重要作用,但目前在电力测试等方面应用较少,因为它们不具备实时计算能力和支持闭环测试等功能。如果能够解决好这两方面的问题,完全可以基于离线仿真系统开展电力系统实时的闭环测试。发明内容0005为克服上述现有技术的不足,本发明提供一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,为了将离线仿真系统应用于电力系统闭环测试领域,根据测试要求在离线仿真系统中预先设置不同的运行状态及各种状态的持续时间,获得记录电压、电流采样值的数据文件,采用数据格式转换工具将仿真。

10、软件生成的数据转换为数模转换装置能够识别的数据格式,控制数模转换装置同步工作,获得电力系统测试所需的真实电气量,将该电气量输出给待测装置,通过数字量输入采集装置记录待测装置的动作结果,完成电力系统测试的方法。0006本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种基于离线仿真系统的电力系统仿真测试方法,包括以下步骤第一步在计算机上运行离线仿真系统,在离线仿真系统中搭建电力系统仿真模型,根据测试要求,对仿真模型的运行状态进行控制,获取仿真模型在不同运行状态下的电压、电说明书CN102004849ACN102004862A2/4页4流仿真数据;第二步通过数据格式转换工具,对仿真数据文件中的数据格式进行整理。

11、,以满足数模转换装置对数据格式的要求;并根据测试需求对仿真数据进行筛选,选取需要的仿真数据;第三步将整理后的数据送至数模转换装置,把仿真数据转换为真实的模拟量,再经过功率放大单元,形成与实际电力系统互感器二次侧输出一致的电压、电流信号,供测试使用;如果需要使用多台数模转换装置,必须确保所有的转换装置同步工作;第四步将形成的电压、电流信号送至待测试的装置中开展测试,待测试的装置的测试结果以开关量的形式送出,由数字量输入采集装置进行采集和记录,完成测试。0007所述的第一步中的根据测试要求,在离线仿真系统中对仿真模型的运行状态进行控制,即预先设置好仿真过程以及每个过程的持续时间,使之与待测装置固有。

12、的动作延时、整定延时以及断路器的动作延时相配合,就能够在离线仿真系统的基础上,预先实现与实时仿真测试一致的过程,为实现闭环测试功能提供可能;仿真时,先设置正常运行时间T1,估算待测装置的平均动作时间T2、断路器的固有跳闸时间和电弧熄灭时间T3,以此作为系统故障状态的持续时间,在离线仿真系统中通过时间元件控制故障点开关和断路器模型的分、合状态,完成故障状态的产生和隔离的模拟;故障隔离后系统的运行时间可根据重合闸的整定延时T4、并考虑断路器的固有合闸延时T5进行设置,再由时间元件控制仿真系统中的断路器模型由分闸状态变为合闸状态,模拟重合闸动作后的运行状态,运行时间为T6;如果模拟瞬时性故障状态,则。

13、使故障点消失,控制仿真系统进入正常运行状态,如果模拟永久性故障状态,则使故障点继续存在,控制仿真系统重新进入故障状态;这样,离线仿真系统得到的数据包括正常运行状态、故障持续状态、故障隔离状态和重合闸后状态四个阶段的电气量采样值,可以满足电力系统闭环测试的要求。0008所述的第二步中的数据格式转换工具能够将离线仿真系统产生的数据自动转换为数模转换装置要求的数据格式,并根据不同类型测试的需要对仿真数据进行筛选。0009所述的第三步中的数模转换装置是能够将数据文件所记录的采样值转换为对应的、真实的模拟信号的装置,该装置为数模转换板卡或继电保护测试仪。采用数模转换装置需要注意三个问题第一,输出的模拟信。

14、号的幅值和功率。一般情况下,数模转换板卡输出的模拟量幅值和功率都较低,无法满足电力系统测试的需要,此时需要增加功率放大单元,提高输出模拟量的幅值和功率。第二,输出信号的频带范围。在开展电力系统测试时,除了用到工频信号外,还会用到高频信号,常规的数模转换板卡或继电保护测试仪不具备输出高频信号的能力,需要使用具有输出高频信号能力的数模转换装置。第三,为了对较大规模的电力系统进行测试,可能需要采用多块数模转换板卡或多台继电保护测试仪,此时多块数模转换板卡或多台继电保护测试仪必须同步工作,才能确保输出模拟信号的同步性。0010所述的第四步中的数字量输入采集装置为数字量输入采集板卡,也可以是能够记录数字。

15、量状态变化的其它设备如继电保护测试仪的开关量输入模块,其目的是能够精确记录外部数字量状态变化的时刻。0011本发明采用离线仿真系统产生电力系统测试所需的各种数据,使用数模转换装说明书CN102004849ACN102004862A3/4页5置获得真实的模拟信号,使用数字量输入采集装置记录被测装置的动作结果,与现有同类技术相比具有如下优点1与基于物理模拟的测试系统相比,具有模型参数精确、仿真结果准确、仿真系统结构修改方便、仿真系统易于扩展、占地面积小、维护工作量小、接线简化、操作使用简便等优点;2与基于实时数字仿真的测试系统相比,具有无需进行实时仿真计算、成本较低、操作使用简便、维护工作量小等优。

16、点;3与现有信号发生装置相比,具有输出信号真实、使用简便、易于实现闭环测试等优点;4该系统适用性好,允许使用不同类型的离线仿真计算系统,减少了测试系统对所使用的仿真计算系统类型的限制。附图说明0012图1是电力系统仿真模型结构示意图;图2是离线仿真系统中仿真时间设置示意图;图3是采用数模转换板卡和功率放大单元形成模拟量的电力系统测试方案示意图;图4是采用保护测试仪形成模拟量的电力系统测试方案示意图。具体实施方式0013下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。00141基于离线仿真系统进行电力系统仿真计算采用电力系统离线仿真系统如ATP/EMTP、PASCAD/EMTDC、MATLAB等,根据测。

17、试需求搭建相应的电力系统模型,如图1所示,该模型是为进行电力系统故障分析和继电保护装置测试而搭建的双端电源带单回输电线路的模型。对该模型的运行状态和不同运行状态的持续时间进行控制设置,各状态的持续时间如图2所示,共设置了正常运行状态、故障持续状态、故障隔离状态和重合闸后状态四种不同的运行状态,每种运行状态都设置了不同的持续时间,设置完毕后进行离线仿真计算,得到记录整个过程电压、电流采样值的数据文件,该数据文件一般为仿真计算软件的默认格式。00152仿真数据格式的转换为了将由仿真系统得到的数据能够准确的转换为对应的模拟量信号,必须按照数模转换装置对数据格式的要求,对离线仿真系统产生的数据格式进行。

18、转换,以便数模转换装置能够正确识别并准确转换。此外,在进行不同类型的测试时,往往只需要将数据文件中的一部分数据转换为模拟量,因此需要进行必要的数据筛选,将需要进行数模转换的数据从数据文件中准确的提取出来。00163利用数模转换装置形成真实的模拟量通过上述步骤得到的只是记录模拟量采样值的数据文件,要得到真实的电压、电流信号,必须采用能将数据文件中的采样值还原为真实模拟量的数模转换装置。本发明采用的是具有高速同步输出功能的数模转换板卡或信号发生装置如继电保护测试仪。同步输出功能可以确保多路模拟量信号输出的同步性,高速功能可以确保输出信号的频带较宽,说明书CN102004849ACN10200486。

19、2A4/4页6不会产生信号失真。如果采用数模转换板卡,其输出信号的幅值较小,一般在10V范围以内,输出功率也较小,一般为几十瓦,无法直接加载到待测装置中进行测试,必须与功率放大单元配合工作,通过调整功率放大单元的增益,获得具有真实幅值和足够功率的模拟量信号。如果采用继电保护测试仪,由于测试仪已经集成了功率放大模块,因此无需外接功率放大单元。如果多台继电保护测试仪同时工作,可通过GPS定时触发、开关量同步触发等方式,控制多台继电保护测试仪同步工作,确保输出信号的同步性。00174被测试装置动作信息的记录数模转换装置输出的电气量提供给被测试装置,被测试装置会根据所施加电气量的变化作出判断,并以开关。

20、量、指示灯、报文等形式反应出来。其中被测装置的开关量输出是直接反应测试结果的信息,必须进行准确的记录。一般情况下,在计算机中配置相应的数字量输入板卡,即可准确的记录被测试装置输出开关量的变化情况。如果采用了诸如继电保护测试仪等信号发生装置,本身就具备监视外部开关量位置状态变化的功能,而不必额外配置数字量输入板卡,当然仍然可以采用数字量输入板卡。通过分析被测试装置输出的开关量是否发生变位以及变位的具体时间,就能够掌握被测试装置的动作情况,为分析比较待测装置的性能和特性提供依据。说明书CN102004849ACN102004862A1/2页7图1图2图3说明书附图CN102004849ACN102004862A2/2页8图4说明书附图CN102004849A。

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