基于RTDS的分布式馈线自动化测试系统

发布时间：2017-09-12 15:48

  本文关键词：基于RTDS的分布式馈线自动化测试系统

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【摘要】：随着国民经济的发展和用户对电能质量要求的提高,配电网作为直接同用户相连的一级供电网络,对其供电质量和供电可靠性有了进一步要求。配电网自动化系统作为解决此问题的新兴手段,近年来得到了快速的发展。传统的馈线自动化技术作为配电网自动化的核心技术手段,也经过不同阶段的快速发展。而随着我国配电网的发展,网络结构日趋复杂,传统的馈线自动化技术已不能满足配电网发展的需求,分布式馈线自动化控制模式受到越来越多的重视。传统配电网馈线自动化测试办法建模复杂,投资较大,兼容性较差。为了对新型馈线自动化的运行模式进一步研究,需要借助实时性仿真系统(RTDS)的强大功能对馈线自动化进行实时性仿真,以验证其故障检测、隔离和恢复等环节的正确性和准确性。本文首先介绍传统的馈线自动化控制模式的运行方式和故障解决方案,并通过不同控制模式的对比对其特点进行总结,重点说明了新型的分布式馈线自动化控制模式的运行方式,通过不同控制模式的对比得到分布式馈线自动化的优势,提出了一种分布式馈线自动化解决方案。为了对新型分布式馈线自动化方案进行进一步研究,本文对实际线路进行了一次设备和控制系统的RTDS建模,对配电网负荷模型、线路模型、配电变压器模型就行配置。并设计了配电网模型的故障发生模块、断路器控制模块和光伏电池控制模块。不同于传统仿真系统的离线仿真,为了对分布式馈线自动化运行模式进行验证,设计了基于RTDS的实时物理数字混合仿真系统。该系统包括RTDS仿真系统、电压电流放大器、外部智能终端设备,能够反应实际配电网的运行信息。这种仿真平台的优势在于：相对于动模物理实验,占地面积小,运行方便有效,可按照需要改变仿真模型的结构；相对于与数字仿真实验,RTDS模型可在线监控配电网实时运行状况,并根据不同需要进行故障检测。通过综合仿真与分析,对传统配电网发生的不同的故障类型进行仿真实验。对所提出的分布式馈线自动化方案进行实际验证,并统计了分布式馈线自通话故障隔离和供电恢复的一般时间,通过该时间和传统馈线自动化故障处理时间的对比,进一步验证了分布式馈线自动化的优势。最后,为了对分布式电源的接入对分布式馈线自动化的影响进行分析,将光伏电源接入测试系统,并绘制其接入后配电网故障后的故障录播图,通过分析提出了两种不同的解决方案。
【关键词】：RTDS 馈线自动化 光伏系统 数字物理混合
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM76
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 绪论14-21
• 1.1 课题的研究背景及意义14-15
• 1.2 配电网自动化和馈线自动化技术15-16
• 1.2.1 配电网馈线自动化的作用15-16
• 1.3 国内外配电网自动化现状及发展16-17
• 1.3.1 国外配电网自动化技术发展16-17
• 1.3.2 国内配电网自动化发展17
• 1.4 电力系统仿真17-19
• 1.4.1 实时仿真和非实时仿真18
• 1.4.2 馈线自动化测试方法18-19
• 1.4.3 RTDS仿真系统19
• 1.6 本文主要研究工作19-21
• 第二章 馈线自动化控制模式21-34
• 2.1 基于重合器和分段器的馈线自动化21-25
• 2.1.1 重合器与电压时间分段器配合型21-23
• 2.1.2 重合器与电流分段器配合型23-24
• 2.1.3 基于重合器的就地控制模式系统优缺点分析24-25
• 2.2 基于馈线监控终端的馈线自动化25-27
• 2.2.1 馈线终端装置25
• 2.2.2 基于FTU的远方集中式馈线自动化25-27
• 2.2.3 性能分析27
• 2.3 基于智能终端的分布式馈线自动化27-29
• 2.3.1 实现原理27-28
• 2.3.2 性能分析28-29
• 2.4 实际应用29-30
• 2.5 分布式馈线自动化故障处理方案30-33
• 2.5.1 实现原理30-31
• 2.5.2 保护参数配置31-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 基于RTDS的馈线自动化系统建模34-58
• 3.1 RTDS系统简介34-38
• 3.1.1 RTDS硬件35-36
• 3.1.2 TDS图形软件36-38
• 3.2 目标模型选取38-40
• 3.2.1 配电网模型选取38-40
• 3.2.2 配电网模型简化40
• 3.3 配电网一次设备RTDS建模40-46
• 3.3.1 线路模型40-42
• 3.3.2 配电变压器模型42-43
• 3.3.3 电流互感器配置43-44
• 3.3.4 负荷配置44
• 3.3.5 故障和断路器配置44-46
• 3.4 RTDS控制系统设计46-52
• 3.4.1 故障发生控制模块46-48
• 3.4.2 断路器控制模块48-52
• 3.5 光伏系统的RTDS建模52-57
• 3.5.1 光伏电池数学模型52-53
• 3.5.2 光伏并网控制模型53-57
• 3.6 本章小结57-58
• 第四章 基于RTDS的闭环仿真测试系统58-72
• 4.1 闭环系统总体构成58-59
• 4.2 GTAO板卡59-63
• 4.2.1 GTAO硬件59-61
• 4.2.2 GTAO软件配置61-62
• 4.2.3 GTAO资源分配62-63
• 4.3 GTDI板卡63-68
• 4.3.1 GTDI硬件63-64
• 4.3.2 GTDI输出通道64-65
• 4.3.3 GTDI软件配置65-67
• 4.3.4 GTDI输出资源分配67-68
• 4.4 电压电流放大器68
• 4.5 智能终端68-71
• 4.6 本章小结71-72
• 第五章 综合测试与分析72-84
• 5.1 概要72-74
• 5.1.1 目标模型及测试项目72-73
• 5.1.2 数据记录格式说明73-74
• 5.2 项目测试及结果74-81
• 5.3 仿真结果分析81
• 5.4 光伏系统接入后故障分析81-83
• 5.5 本章小结83-84
• 第六章 总结与展望84-86
• 6.1 总结84
• 6.2 展望84-86
• 参考文献86-90
• 致谢90-92
• 攻读学位期间发表的学术论文92-94
• 攻读学位期间参加的科研工作94-96
• 学位论文评阅及答辩情况表96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 孙福杰,王刚军,李江林;配电网馈线自动化故障处理模式的比较及优化[J];继电器;2001年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘飞;三相并网光伏发电系统的运行控制策略[D];华中科技大学;2008年

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本文编号：838132