一种基于rtds的零功率切机装置功能试验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于RTDS的零功率切机装置功能试验系统。
【背景技术】
[0002]随着超高压、大电网的快速发展，输电线路普遍采用超高电压等级同杆架设以提高线路的输电容量，减小线路走廊数量。目前新建大型火力发电厂多安装I至2回输电线路，2回输电线路采用500KV同杆并架方式接入系统。发生机组与系统解列、机组输出功率突降为零的几率较大。大型汽轮机组容量大、蒸汽参数高、转子转动惯量大，当机组大负载工况下发生功率突降(如单回送出线发生故障跳闸等)，发电机无法输出功率，如不能及时采取锅炉熄火，主汽门关闭、灭磁等一系列措施，会引发汽轮机组超速、热力系统超温超压等问题，危及发电机组与电网的安全稳定运行。目前国内部分大型汽轮机组安装了机组功率突降切机装置来解决上述问题。为了加强机组涉网保护管理，应保证进入电网的零功率切机装置达到要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种基于RTDS的零功率切机装置功能试验系统。
[0004]解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005]—种基于RTDS的零功率切机装置功能试验系统，其特征在于:
[0006]所述的试验系统包括实时仿真工作站、RTDS实时数字仿真器和功率放大器；
[0007]所述实时仿真工作站建立有适应于受测零功率切机装置实际工况的电力系统仿真模型，其与所述RTDS实时数字仿真器通信连接并能够将所述电力系统仿真模型加载到所述RTDS实时数字仿真器中进行仿真，其中，所述电力系统仿真模型包括发电机模型、主变压器模型、断路器模型、同塔双回线路模型、厂用电负荷模型和断路器跳闸子模型；
[0008]所述RTDS实时数字仿真器设有发电机端三相电流信号输出端、发电机端三相电压信号输出端、主变高压侧三相电压信号输出端、主变高压侧三相电流信号输出端和跳闸信号输入端，其中，所述发电机端三相电流信号输出端和发电机端三相电压信号输出端分别用于将所述RTDS实时数字仿真器加载的发电机模型中的三相电流信号和三相电压信号转换成模拟信号后输出，所述主变高压侧三相电压信号输出端和主变高压侧三相电流信号输出端分别用于将所述RTDS实时数字仿真器加载的主变压器模型中的三相电压信号和三相电流信号转换成模拟信号后输出，所述跳闸信号输入端用于将接收到的跳闸信号转换成数字信号并传输到所述RTDS实时数字仿真器加载的断路器跳闸子模型中参与仿真；
[0009]所述RTDS实时数字仿真器的发电机端三相电流信号输出端、发电机端三相电压信号输出端、主变高压侧三相电压信号输出端和主变高压侧三相电流信号输出端输出的每一路模拟信号均通过一个所述功率放大器传输到受测零功率切机装置的相应信号输入端子，所述RTDS实时数字仿真器的跳闸信号输入端与受测零功率切机装置的跳闸信号输出端电连接。
[0010]作为本实用新型的一种改进，所述的试验系统还包括接口屏；所述接口屏设有便于连接所述功率放大器的四组三相接口和便于连接受测零功率切机装置跳闸信号输出端的跳闸信号接口，所述RTDS实时数字仿真器的发电机端三相电流信号输出端、发电机端三相电压信号输出端、主变高压侧三相电压信号输出端和主变高压侧三相电流信号输出端分别通过所述接口屏的四组三相接口输出的每一路模拟信号均通过一个所述功率放大器传输到受测零功率切机装置的相应信号输入端子，所述RTDS实时数字仿真器的跳闸信号输入端通过所述接口屏的跳闸信号接口与受测零功率切机装置的跳闸信号输出端电连接。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0012]第一，本实用新型设有实时仿真工作站、RTDS实时数字仿真器和功率放大器，其以RTDS实时数字仿真器为核心并利用接口屏和功率放大器与受测零功率切机装置进行连接，形成数字-物理动态实时闭环仿真测试系统，实现了受测零功率切机装置与适应于其实际工况的电力系统仿真模型的工作数据交互，使得受测零功率切机装置实物能够利用加载在RTDS实时数字仿真器上的电力系统仿真模型进行功能试验，具有测试结果精确、高效的优点。
[0013]第二，本实用新型可用于对零功率切机装置进行全面、详细测试，试验项目包括:
(1)零功率切机装置在下列情况下应能独立、快速动作，包括:系统故障或异常，导致机组与系统解列(模拟单回线路故障重合不成功，双回线路相继故障等)；安稳系统动作，导致机组与系统解列(模拟系统振荡，安稳系统动作解列等)；断路器偷跳、误碰、手跳，导致机组与系统解列(模拟机组与系统无故障，机组解列)；其他原因造成发电厂输电通道断开。
(2)零功率切机装置在机组正常调节、停机、热工保护动作或系统扰动等非解列情况下不应动作，包括:机组正常起机、并网、调节、停机；机组进相、迟相运行；热工保护动作；系统故障或异常，机组未与系统解列；系统振荡，机组未与系统解列；系统负荷投切；汽轮机甩负荷，机组未与系统解列。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0015]图1为本实用新型的零功率切机装置功能试验系统的系统框图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本实用新型的基于RTDS的零功率切机装置功能试验系统，包括实时仿真工作站、RTDS实时数字仿真器、接口屏和功率放大器。
[0017]上述实时仿真工作站建立有适应于受测零功率切机装置实际工况的电力系统仿真模型，其与RTDS实时数字仿真器通信连接并能够将电力系统仿真模型加载到RTDS实时数字仿真器中进行仿真。
[0018]RTDS实时数字仿真器所加载的电力系统仿真模型可以按照本领域的公知常识进行构建，其包括发电机模型、主变压器模型、断路器模型、同塔双回线路模型、厂用电负荷模型、通信接口子模型、故障设置子模型和断路器跳闸子模型，其中，发电机模型、主变压器模型、断路器模型、同塔双回线路模型和厂用电负荷模型用于模拟受测零功率切机装置所应用