機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--實時數(shù)字仿真裝置在電力系統(tǒng)物理控制設(shè)備閉環(huán)測試中的應(yīng)用

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附錄 范宇 吳濤 王暫吉（北京交通大學(xué)電力學(xué)院，中國北京，100044）（北方電力研究院，中國北京，100045）（清華大學(xué)，中國北京，100083）摘要：這篇文章主要是關(guān)于應(yīng)用在實時數(shù)字仿真設(shè)備中的延時檢測，電壓自動調(diào)節(jié)器和自動保護設(shè)備等方面。這個系統(tǒng)是由北京北方電力研究院研究開發(fā)的。這次測試的焦點主要集中于查明控制器如何動作及電力系統(tǒng)對這些動作的反映。實時數(shù)字仿真裝置提供電力系統(tǒng)所有種類的運作模式和足夠的模擬和數(shù)字接口，用于形成閉環(huán)控制和與外部設(shè)備的連接。這篇文章包括了關(guān)于實時數(shù)字仿真裝置的詳細 和測試。關(guān) 字：實時數(shù)字仿真 閉環(huán) 電 1 電力系統(tǒng)由 要設(shè)備如 電 ， 壓器 和 器 及 等 成。 的設(shè)備如保護 電器，自動保護裝置和自動 壓器等等。次要設(shè)備的動 電力系統(tǒng)的動 。 ，?￠在模擬的環(huán)￡?￥?§是“要的，§應(yīng)￠于在實?系統(tǒng)中??實?測試。–為?有?種查明控制器的動作的方·： 是 用數(shù)字和模擬裝置。??實時??”是 種?… 用的??模擬的仿真裝置，‰是 ? `。實時數(shù)字仿真裝置是 種′數(shù)字?的電力系統(tǒng)模擬裝置，?對于模擬的仿真裝置，實時數(shù)字仿真裝置有'提供在數(shù)字環(huán)￡中?? ˉ的和?˙的¨作 ? 保? 運? 和??? 。所…，實時數(shù)字仿真裝置?…應(yīng)用于電力系統(tǒng)?的所有的研究?ˇ中。文章中的所有關(guān)于測試—是在北京北方電力研究院 成的。測試的 的是查明這些控制器的?為。查明的 的是 次的了 控制器的動 是應(yīng)用在北京的電力 ?中的控制器動 2 實時數(shù)字仿真測試裝置實時數(shù)字仿真裝置 ￠ 于 ? ? a 研究中 （ 于 ?大? ?o） 在1 3 開 ? 運?。實時數(shù)字仿真裝置是 于50 ? ?發(fā)的??¨作裝置。實時數(shù)字仿真裝置是 個由? 的部?通 成的專用計算 和圖形用戶界面軟件?者的 合體（見圖1）。實時¨作意味著系統(tǒng)中發(fā) 的 個持續(xù)了 秒的事件，系統(tǒng)?…在 秒中把§模擬出來，這ˉ的實時精度來于物理控制器對執(zhí)?時間的要求， 這個時間梯度“須控制在50毫秒…?。因為只有在這ˉ的情況下，傳統(tǒng)的數(shù)字仿真工具像才'在離 狀 下??¨作。2 實時數(shù)字仿真裝置的硬件實時數(shù)字仿真裝置的硬件體系?構(gòu)具有了實時¨作的 ，因為§采用了§的 ??設(shè)計。實時數(shù)字仿真裝置的硬件包括 個主 或是工作站和 些 架，主 或是工作站是用戶和仿真裝置? 架意味著 個 于 設(shè)計的硬件。 來說 個 實時數(shù)字仿真裝置通 個局ˇ??的標(biāo)準(zhǔn)總 連接的 架有三個或四個。當(dāng)對 個電力系統(tǒng)??仿真時，用戶經(jīng)常將電力系統(tǒng)?為? 的子系統(tǒng)。每 個子系統(tǒng)常常被?派到單個 架上。如此，這ˉ的?支設(shè)計經(jīng)常用于 ??的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。每個 架包含三個部?：3處理器卡（最大?擴展大18 ）， 個千兆… ??交換卡和 個工作站接口卡，如圖1所示。 圖1 處理單元。包含?個處理器。運?頻率是44部集成了?儲器和數(shù)字 模擬 入 出口。在中 架3P 是仿真運算的核 。責(zé)各個部件括：1 ?嵌在 架中的3P 架與 架 架與主 門控制的，每個供 架。由于傳 ?率達到了500個… 時處理 通道 ?傳 ，也”是幾個 架 時通信。所…，§?…保? ?處理的?度。系統(tǒng)的 應(yīng)頻率是從直流到4 實時數(shù)字仿真裝置的軟件實時數(shù)字仿真裝置運?在反映時間為50 ，?僅是因為系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用的 ?技術(shù)，還有是”是 ?處理的思想應(yīng)用在了軟件中。 時，他友好的圖形界面是用戶很容易??對電力系統(tǒng)的仿真 ? 的??， 時 據(jù)研究?容的? ??的 運? 數(shù)。 軟件系統(tǒng)包括三個? 等 ：圖形用戶界面被置為最`等 ； 和通信處在中間等 ；被控部件處于最 等 。作為最`等 ， 友好的界面，方?用戶和仿真器 要仿真 個 的電力系統(tǒng)，用戶只要 道是在 模式下，如何設(shè)計和設(shè)置運? 數(shù)。 ?是 如何 制模式 。 外，圖形用戶界面還提供了圖? 通 的 圖圖標(biāo)和 圖工具。因此，用戶的 單。這ˉ用戶?…把 的精力 入到他的研究中。器通 入系統(tǒng)。 方面， 器'通 數(shù)字處理器 所有的 ?處理 ， 時? 這些處理器； 方面，他?…個用戶??的圖形文件，￠ 用戶詳細的了 各個處理器的￡'。在圖形文件中， 入 出通道是直接接到物理設(shè)備上的。電力系統(tǒng)的部件模式處在系統(tǒng)的最 等 上，§是用 器?￥ 出的，”是為了實?實時仿真時 ?的執(zhí)?（如 §執(zhí)?時間” §）。應(yīng)用在電力系統(tǒng)部件模式和所有的??設(shè)備—是 于 ˉ的數(shù)學(xué) ， ˉ“被用于在為了在時間??率50 ?的實時環(huán)￡下方?出 個系統(tǒng)，”要應(yīng)用數(shù)據(jù) ?處理技術(shù)。應(yīng)用 傳?模式， 個? 的?系統(tǒng)。把計算? 到各個 架上…–?處理器的 ?。如圖3所示。節(jié)點· 被? ?為?部?， ?? 交由? 的?系統(tǒng)?? ?處理。所…，–?了數(shù)據(jù)處理 ?。? 圖3 ?系統(tǒng)?派到 架2 的應(yīng)用 ?反應(yīng)時間§?…‰與仿真系統(tǒng)的，也”是說?在 個具有的數(shù)據(jù)處理的模擬環(huán)￡下 到實時仿真的? 。所有的這些— ?于 ?處理技術(shù)在 上數(shù)字處理技術(shù)在仿真裝置的硬件和軟件設(shè)計上的應(yīng)用。所…由于系統(tǒng)的實時運? ， §?…運?在…下?ˇ：電力系統(tǒng)的??裝置電器系統(tǒng)的測試控制系統(tǒng)的檢測，包括 控制系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的 器控制系統(tǒng) ` 體′流?連續(xù)?ˉ控制系統(tǒng) 制系統(tǒng) `壓支流 電控制系統(tǒng)和 設(shè)備?理控制與時間調(diào)度 設(shè)備等等 ?˙和¨ ?…模擬?間電?? ?間 ?和電的? 和中 §?的動 ? ，?…實? 次的??，?ˇ于模擬模擬裝置和傳統(tǒng)的 ??系統(tǒng) 裝流 ，—如。3 電器系統(tǒng)測試電器系統(tǒng) 著電力系統(tǒng) 來 精 。 電器的執(zhí)?直接 電力系統(tǒng)的 ′ 和 。所…在§裝情況下查明§的延 時間。閉環(huán)測試是最有?'應(yīng)用在實時數(shù)字仿真系統(tǒng)的控制方·，也是最 的控制方式。閉環(huán)測試的 點 ?在從模擬提… 出信 中， ?把§的 部?用于對設(shè)備的控制。測試狀 下設(shè)備的 出反 到模擬器”像在數(shù)字仿真裝置的電 器模式下（ 器是在真實的系統(tǒng)中 控制的）。因此， 仿真的? ，如圖4所示這種所 的閉環(huán)測試方·?僅?… 算出保護延 時間，'測試出系統(tǒng)對延 動作的 應(yīng)時間。 圖4 個物理設(shè)備的閉環(huán)測試圖4用圖 的形式說明了測試物理控制設(shè)備的 局方式。如 物理設(shè)備 要個延時， 電器的執(zhí)?”'被檢測到。數(shù)字仿真裝置的用戶?… 據(jù)具體的情況 ? 的模式對? 的系統(tǒng)??測試。因為在模擬器的3P ?中數(shù)字和模擬口—是?用的， 數(shù)字和模擬信 ?…接入到延 中。模擬信 在接如經(jīng) 大。圖5所示是 個電力系統(tǒng)圖，從2002 ，1? `壓傳 和 延 a 數(shù)據(jù) 器 經(jīng)應(yīng)用在了? 圖5 電力系統(tǒng)14 自動 壓器的測試實時仿真僅僅是 示§?…測試控制設(shè)備 實時數(shù)字仿真' 了執(zhí)?這種測試的最??和最有o率的 ‰ 。當(dāng)系統(tǒng) 在測試大 入 出信 的 ?構(gòu) 合于像 這ˉ 要大 數(shù)據(jù)信 傳 的系統(tǒng)。 ˉ“，測試系統(tǒng)的硬件連接如圖4所示”是 的自動 壓器。像電流 電壓和狀 這ˉ的信 通 模擬裝置傳 到控制器，如圖?”是 個測試電力系統(tǒng)的圖。 這個系統(tǒng)包括 個通 ?a由 壓器和傳 連接到電力 上。ˉ的， T 器被模仿。電動 的 子電壓和電流信 ?電流 器的狀 被 ??a時?a仿真器中 。5 總?這篇 文 了主要用于實時¨作情況下的實時數(shù)字仿真裝置的專用硬件和軟件的設(shè)計。實時數(shù)字仿真裝置提供電力系統(tǒng)所有種類的運作模式和足夠的模擬和數(shù)字接口。用于形成閉環(huán)控制和與外部設(shè)備的連接，電器系統(tǒng) ?a?明了，這 明實時數(shù)字仿真裝置是 種用于閉環(huán)測試和研究電力系統(tǒng)中控制器的動 ?為o 的理想工具。附錄of 100044 00083 on of in on of os to to of in to A of in of a of as so of of it to in an p to to of to be is is a of in a be in of in ll in by in he of of as of of on of on in in at is on 0μs is a of is to () an in be on in of 0 in is of of of is of or a A or is a SP in a on a is is by is of 8 3PC(,1 a 44I/is in a is PC is by to of RC on it is C he in a 0 in to a do is in or is is in s In to a to to to to In of of to to he in On of by On it to a to of in In , in to to if on o a in 0 is a is on by in to on is of be is on of a SP of as a of of it is to is of of is a is by as a be as in ,2]of of to s of a of be be by on s 3be to to T T on be as on a 002,16 is As on of is ,4as to is a VR a T,PT VR is 5 of a of in ,of to he is an of on of