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RTDS的电流互感器模型及其饱和特性研究

北极星输配电网  来源:能源与节能    2015/9/9 10:16:36  我要投稿  
所属频道: 保护与控制  关键词:互感器 继电保护 动模试验

北极星输配电网讯:摘要:对RTDS电流互感器模型的电路结构和计算回路进行了深入分析,并对其稳态饱和和暂态饱和特性进行了仿真试验,结果表明RTDS的电流互感器模型能够准确体现电流互感器的各种饱和特性,符合继电保护电流互感器饱和动模试验要求。

关键词:电流互感器;饱和;RTDS仿真;动模试验

0 引言

在电力系统中,为了获取一次系统中的电流数据,需要在一次系统中接入电流互感器,将一次系统中的大电流变换为二次系统中的小电流或数字信号,并将一次系统和二次系统进行隔离。目前电磁型电流互感器是应用最为广泛的电流互感器,由于铁磁物质的磁通不能无限制提高,因此在电流互感器饱和的情况下,电流互感器传变的二次电流将出现畸变,严重影响继电保护尤其是差动保护的动作性能。为此电流互感器饱和试验项目一直是继电保护动模试验的重点项目之一。

RTDS(Real Time Digital Simulator)是国际上研制和投入商业化应用最早的数字实时仿真装置,目前已被广泛应用于交直流电力系统仿真试验、研究、故障分析和人员培训等领域,尤其是在电力系统动模试验中,由于其仿真精度高、建模方便、重现性好等特点,已替代原有的物理仿真而成为主要的动模试验工具。

本文对RTDS的电流互感器模型原理及其饱和特性进行了相应的分析研究,验证了RTDS的电流互感器模型的正确性,在RTDS上进行电流互感器饱和试验是可行的。

1 RTDS简介

RTDS由建模软件(RSCAD)、计算处理和接口等硬件设备组成,包括配套的工作站或微机,可以连续和实时地模拟电力系统的电磁暂态和机电暂态现象,典型的仿真步长为50 us。由于RTDS能够维持实时条件下的连续运行,实际的控制保护设备就可以连接到RTDS进行闭环试验以分析和研究控制保护设备的性能。

RTDS的用户和RTDS仿真系统间的所有互动都是通过基于Java技术的RSCAD(Real time Simulator CAD)用户界面软件来完成。RSCAD软件主要包括Draft、Runtime、TLine/Cable和Multiplot等模块。

Draft模块是建模处理的模块,用来搭建需要仿真的电力系统的接线图并完成相关参数的输入,一旦接线图的组建和数据输入完成,用户可以将其存盘并编译用于仿真的运行。

Runtime模块是运行模块,RTDS仿真系统必须它才能运行,仿真时用户可以用表计、图标和图形监视感兴趣的系统参量。

TLine/Cable模块用于定义与架空输电线和地下电缆有关的参数文件,能以实际几何参数的格式或是集中参数的方式输入交直流线路及电缆的参数。

Multiplot模块用于RTDS仿真结果的后处理和分析。在Multiplot模块中有一些格式化和分析的功能,如:图形的缩放功能、曲线计算(带算术和三角函数)、单相和三相傅里叶分析、谐波失真分析等。

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