1、東北電力大學(xué)學(xué)報第27卷第2期2007年4月JournalOfNortheastDianliUniversityNaturalScienceEditionVol.27,No.2Apr.,2007文章編號:1005-2992(2007)02-0011-03調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(DTS)中的繼電保護仿真嚴干貴,袁林,陳立志,康凱1112(1.東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院,吉林吉林132012;2.煙臺供電公司,山東煙臺264001)摘要:討論了調(diào)度員培訓(xùn)模擬(DTS)中繼電保護仿真的主要方法。針對不同情況下,提出將邏輯判斷法與定值判斷法相結(jié)合的方法來實現(xiàn)繼電保護仿真。,建立及實現(xiàn)過程。為解決DTS。關(guān)鍵

2、詞:調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(DTS);中圖分類號:TM77:ADispatcherTrainingSimulator,簡稱DTS)是一個計算機系統(tǒng),它按被仿真的實,模擬各種調(diào)度操作和故障后系統(tǒng)工況,并將這些信息送到電力系統(tǒng)控制中心的模型內(nèi),為調(diào)度員提供一個逼真的培訓(xùn)環(huán)境,以達到既不影響實際電力系統(tǒng)的運行而又培訓(xùn)調(diào)度運行人員的目的1。繼電保護仿真是DTS一個重要的組成部分,它模擬系統(tǒng)在事故情況下的繼電保護裝置動2作情況,其對于DTS是否能逼真地模擬真實電力系統(tǒng)的實際運行情況有著重要的意義。根據(jù)原理不同,用于DTS的保護裝置仿真主要有兩種:邏輯判別法和定值判別法。邏輯判別法是從DTS的特點出發(fā),考慮到

3、在DTS中故障是由教員設(shè)置的,保護在動作之前可以知道故障信息。定值判別法來源于微機保護的實現(xiàn)方法,根據(jù)故障仿真的計算結(jié)果去比較每一繼電保護裝置的測量值和條件值3,4。邏輯比較法通過設(shè)定從故障點向外圍的開關(guān)邏輯和繼電保護裝置動作時延的配合來反映選擇性,易于滿足速動性的要求,但不能反映保護裝置的靈敏性要求,必須依靠教練員設(shè)置保護的拒動和誤動來彌補靈敏度的不足,某些運行條件下仿真結(jié)果與實際情況有較大的差別。定值判別法以數(shù)學(xué)模型具有的定值配合和動作時延配合來反映選擇性,靠自身的模型來反映靈敏性要求,但難以做到實時。相對于保護的要求而言,一次系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型十分粗略,保護參量的計算結(jié)果與實際情況有較大差別

4、,導(dǎo)致仿真結(jié)果與實際情況也有相當(dāng)大的距離。目前國內(nèi)的DTS為了全面地模擬電力系統(tǒng)中所有保護而不影響仿真地實時響應(yīng)速度,均采用了繼電保護全系統(tǒng)邏輯判斷技術(shù)。本文分析研究了兩種方法的實現(xiàn)過程,并根據(jù)各保護的特點將兩種方法相互結(jié)合實現(xiàn)優(yōu)勢互補。1邏輯判斷仿真在調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)中,邏輯判斷仿真往往是必不可少的。當(dāng)故障發(fā)生時,動作量比制動量大得多,靈敏度的問題并不突出?；蛘弋?dāng)DTS的仿真模型不能獲得判斷保護能否動作的電氣量時,我們只收稿日期:2006-12-10作者簡介:嚴干貴(1971-),男,東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院副教授,博士,研究方向為電力電子技術(shù)及其應(yīng)用,電力系統(tǒng)仿真等.© 199

5、4-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 12東北電力大學(xué)學(xué)報5第27卷有利用邏輯判斷仿真模擬繼電保護裝置。在邏輯判斷仿真中,無需建立詳細的保護裝置模型,只需要知道保護名稱。在實際實現(xiàn)中,是根據(jù)故障發(fā)生地點、類型查找所相關(guān)的電氣開關(guān)及保護裝置,再根據(jù)對應(yīng)的動作規(guī)則來判斷是否啟動保護裝置。例如圖1所示,當(dāng)JK線路的J側(cè)5%長度處發(fā)生故障,程序會根據(jù)故障發(fā)生線路查找兩端開關(guān)3、4。開關(guān)3由方向電流速斷保護瞬時動作,由于已經(jīng)超出開關(guān)4方向電流速斷保護范圍,故由相間距離保護二段經(jīng)過一定

6、延時跳開開關(guān)4。若設(shè)開關(guān)3拒動,則由距離保護三段作為后備保護跳開開關(guān)1、8。其中開關(guān)拒動可依靠教練員直接設(shè)定,保護拒動或無保護安裝可通過設(shè)置保護動作時限為無窮大來實現(xiàn)。2定值判斷仿真定值判斷仿真是在系統(tǒng)發(fā)生故障情況下,繼電保護動作。、。2.1,但原理基本一致,其都可以視作由三部分組成:測量環(huán)節(jié)、判斷環(huán)節(jié)以及動作環(huán)節(jié)。繼電保護裝置通過測量環(huán)節(jié)得到所需的電氣量,將其與整定值相比較判斷是否啟動,若滿足條件則動作環(huán)節(jié)動作、保護啟動。因此我們可以將繼電保護裝置用圖2所示模型表示:在定值判斷仿真中我們通過模擬不同的接線方式來讀取不同的故障數(shù)據(jù)來實現(xiàn)測量環(huán)節(jié)的仿真。判斷環(huán)節(jié)通過測量值與整定值的判斷,以及方向

7、判斷、時限判斷等子模塊來實現(xiàn)模擬。2.2定值判斷仿真實現(xiàn)實現(xiàn)定值判斷仿真的前提是要進行故障計算,選擇適當(dāng)?shù)墓收嫌嬎惴椒商岣叨ㄖ蹬袛喾抡娴膶崟r性。補償法由于在系統(tǒng)發(fā)生故障后保留了原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),無需形成新的序網(wǎng)而節(jié)省計算時間,因此在定值判斷仿真中得到廣泛的應(yīng)用6。定值判斷仿真具體實現(xiàn)過程如圖3所示:首先由教員臺發(fā)出故障信息,進行故障計算。將故障計算結(jié)果根據(jù)保護接線方式發(fā)送給保護,進行保護動作判斷,同時將系統(tǒng)時間賦值給時限判斷子模塊。當(dāng)有保護動作,證明網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化,所以要進行故障清除判斷。若故障未清除則需重新形成故障信息,進行故障計算,反之形成保護動作信息,進行潮流計算。在形成新的故障信息時,

8、將線路開關(guān)誤動處理成斷線故障,若原故障兩側(cè)開關(guān)均拒動則保留原來故障信息,而故障線路單側(cè)開關(guān)拒動則處理為雙重故障的疊加。這樣的處理便可解決靈敏度的問題。由于為了保證調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)的逼真性,在定值判斷仿真中是假設(shè)并不知道任何故障信息的,這也比較符合實際電力系統(tǒng)的基本情況。如果在這樣的前提下,就必須對系統(tǒng)內(nèi)所有的開關(guān)進行保護動作判斷。我們知道在電力系統(tǒng)中發(fā)生線路故障時,只是少量的保護動作,而全網(wǎng)大部份保護是不動作© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第2期

9、嚴干貴等:調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(DTS)中的繼電保護仿真13的。為了保證DTS的實時性,我們在判斷保護動作的環(huán)節(jié)上預(yù)先根據(jù)故障線路兩端節(jié)點收索相鄰支路形成保護動作判斷區(qū)域。當(dāng)發(fā)生故障時只需對動作判斷區(qū)域內(nèi)的保護進行判斷,大大減少了仿真的時間。3仿真結(jié)果基于本文所提供的模型和算法,現(xiàn)對嘉興電網(wǎng)進行實際故障模擬,觀察電網(wǎng)中各保護動作情況以校驗其正確性。取嘉興電網(wǎng)瓦山變局部110kV電壓等級電網(wǎng),共八回出線其中一回為備用如圖4所示。設(shè)瓦黃1205線5%發(fā)生三相永久性故障。在故障瞬間,通過故障計算可判斷瓦山變1205和黃姑變1205。由距離保護一段跳開瓦山變1205,由距離保護二段跳開黃姑1205,而故

10、障,開關(guān)瓦山變1205拒動1110、,如東方1207線、興港1276線等,對端開關(guān)經(jīng)一。通過故障仿真,我們可以看到系統(tǒng)在發(fā)生故障后的完整過程,保護。本套繼電保護仿真模塊還可用于校驗?zāi)骋焕^電保護裝置的整定值是否符合實際。同時我們也模擬了自動重合閘,當(dāng)故障為瞬時故障則重合閘成功后保護部不再動作;若為永久性故障則自動重合閘后經(jīng)后加速保護再次動作。4結(jié)論(1)綜述了調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)中繼電保護仿真的兩種實現(xiàn)方法,邏輯判斷仿真和定值判斷仿真及他們各自特點。揭示了在繼電保護仿真中始終存在的矛盾即實時性與逼真性之間的矛盾。(2)給出邏輯判斷保護實現(xiàn)方法,它能快速的給出繼電保護裝置的動作信息,給予調(diào)度員感性認

11、識而無需進行故障計算。(3)給出定值判斷保護模型和定值判斷保護的具體實現(xiàn)過程。調(diào)度員可以對以往實際電網(wǎng)中的事故進行事故重演分析,進行反事故演習(xí)和繼電保護整定值校驗。(4)將兩種方法結(jié)合起來應(yīng)用于嘉興DTS中的繼電保護仿真中,通過模擬故障、觀察仿真結(jié)果,驗證了此保護模擬方法的可行性與實用性。參考文獻1王心豐,薛巍,魏文輝.我國調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)發(fā)展與展望J.中國電力,2000,(5):6669.2張慎明,姚建國,調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)(DTS)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J.電網(wǎng)技術(shù),2002,26(7):6065.3楊勝春,王力科,張慎明,等.DTS中基于定值判斷的繼電保護仿真J.電力系統(tǒng)自動化,1998,2

12、2(8):3032.4錢華,張良.新一代地區(qū)電網(wǎng)DTS系統(tǒng)中的繼電保護仿真J.電力系統(tǒng)及其自動化學(xué),2002,14(4):7275.5王為國,代偉,萬磊,等.DTS中繼電保護和安全自動裝置仿真方法的分析J.電力系統(tǒng)自動化.2003,27(5):5860.6陳捷.電網(wǎng)仿真系統(tǒng)中的穩(wěn)定故障仿真D.北京:清華大學(xué),1991.(下轉(zhuǎn)第29頁)© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第2期楊迎軍等:油頁巖含油率測定方法及其影響因素的研究29參考文獻1侯祥麟主編.中國

13、頁巖油工業(yè)M.北京石油工業(yè)出版社.1984.2劉伯謙.油頁巖及其流化床燃燒M.吉林科學(xué)技術(shù)出版社,1998.3肇永輝.我國油頁巖的主要性質(zhì)及利用.沈陽化工J.2000,29(1):37-39.4魏明安.油頁巖綜合利用途徑探討J.礦冶,2002,11(2):32-34.5劉尚云.2004電力用煤、燃油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊M.光明日報出版社.2004.ResearchontheDeterminationMethodandFactorsofContainedOilinOilShaleYANGYing2jun,GUANXiao2hui,LUMin,WANGQing,JILi2peng11123(1.Che

14、micalEngineeringCollege,NortheastDianliUniversity;2.SourcesandCollege,NortheastDianliUniversity;3.JilinThermalPowerPlantofNational132012)Abstract:Thedeterminationfactofmainlyresearchedinthepa2perbythetefixtureandtemperaturecontrolledinstrumentdonebyoftheproductbydrydistillationatthelowtemperaturewas

15、deter2minedandratioofcontainedoilwasindirectlydetermined.Atthesametime,thefactorswereexamined.Andtheoptimalconditionswereacquiredasfollows:theheatingratioof15/min,thefinallyheatingtemper2atureof500,heatingtimeof20min,andparticlesizeoflessmorethan3mm.Keywords:theratioofcontainedoilinoilshale;drydisti

16、llationatthetemperaturefactors(上接第13頁)SimulationofRelayProtectioninDispatcherTrainingSimulatorYANGan2gui,YUANLin,CHENLi2zhi,KANGKai(NortheastDianliUniversity,JilinCity,JilinProvince132012)Abstract:Thispaperdiscussesthemainmethodsofsimulationofrelayprotectionindispatchertrainingsimula2tor.Inallusiontodifferentconditions,wecombinethemethodofquantitativecomparisonandlogicaljudgmenttoachievesimulationofrelayprotection.Atthesametime,mathematicalmodelsandimplementationofrelayprotectionsimulationareproposedin