| 摘要：随着经济和社会的发展，电 力建设进入了高科技自动化时代， 电力自动化成为时代潮流。近年 来，电力系统对于电力自动化设 备的要求越来越高，但是在实际 的生产中却出现了样机技术指标 高而批量生产的设备不理想的状 况。如何提高电力自动化设备的 硬性质量已为许多专家学者所关 注，本文通过研究电力系统的自 动化设备仿真系统，对此问题进 行探讨。 【关键词】电力系统 自动化设备 仿真系统 研究 应用 就是样机质量与批量生产设备质量不相 符的矛盾。传统的包干制生产模式将单板与整 机调试集中于同一工位，其生产效率较低很难 实现规模化，设备检验针对单随着经济和社会 的进步，电力系统对于电力自动化设备的要求 越来越高，投入的科研力量和生产力量也逐渐 增加，在社会需求与技术的双重刺激下，我国 电力自动化设备的生产高速发展。然而日臻成 熟的技术下，依然存在一些隐忧，其中最严重 的屏存在不可避免的人工误差。电力系统是一 个完整的系统化工程，其自动化产品需要经过 组屏后使用，因此其检验调试必须针对设备的 整屏运行。为解决这一问题，建立针对电力系 统自动化设备试验运行的仿真系统显得尤为重 要。 1 电力系统自动化设备仿真系统 电力系统仿真系统包括电力系统数字仿 真和电力系统实时数字仿真系统，这两个仿真 系统均是建立在数字仿真的基础上的，数字仿 真运用描述真实系统或对象的数学模型来代替 系统或对象进行试验和研究，它将计算机科学、 计算数学、控制技术及相关的专业应用集合为 一体，是一种交叉的技术与学科，具有安全灵 活、强劲的可控性、准确的可重复性、经济实 用等优点。但是值得注意的是，可操作实用复 杂及电力系统元件模型价格昂贵的缺点使得其 在运行中存在一些问题。值得肯定的是其数字 仿真理念的应用与实践，在此基础上推行新型 的电力系统自动化设备数字仿真系统是顺其自 然而又必要的。新型电力系统自动化设备数字 仿真系统脱离了传统的物理模型动态实验室， 满足了电力系统自动化设备大规模产品出厂试 验的要求。作为一种电力系统专用实时仿真系 统，它实现了对于被仿电力系统的动态监测。 目前，新型电力系统自动化设备数字仿真系统 主要有线路实时仿真系统与变压器实时仿真系 统两种。 2 新型电力系统自动化设备数字仿真系 统 后台控制系统。后台控制系统是仿真系 统实现操作运行的控制系统，该系统由PC 机 组成，运用并行接口将后台控制系统与前台控 制系统相连接，并实现数据信息的交换，主要 功能是通过人机对话界面实现对于前台系统的 控制。 前台控制系统。新型电力系统自动化设 备数值仿真系统的核心是前台控制系统，在整 个仿真系统中它担负着“承上启下”的桥梁作 用，将后台控制系统与功率放大器相连接。在 整个仿真系统中前台控制系统负责接收来自后 台控制系统的数字、操作指令，运用光回路接 收被试设备的控制命令及仿真系统断路器、刀 闸等一次设备的状态命令，通过D/A 变换将 与后台控制系统中相对应的各种仿真数字信号 组成的仿真系统模拟波形送至功率放大器，从 而带动试验设备的运行，实现对于仿真试验的 操作。 功率放大器。传统意义上的功率放大器 是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输 出以驱动某一负载的放大器，主要运用于音响 系统。在新型电力系统自动化设备数值仿真系 统中的功率放大器与传统意义上的功率放大器 有一定的重合部分，但相对而言它是一种更专 业化的特种专用设备，必须具备良好的线性 度、稳定性和高性能的频率特性，在整个仿真 系统中，功率放大器将前台控制系统送来的模 拟信号进行功率放大后再传输至被试设备与系 统中。 模拟断路器。模拟断路器主要用于电力 系统断电保护装置或成套继电保护屏的整组试 验，可真实地模拟断路器的跳合闸时间。在新 型电力系统自动化设备数字仿真系统中扮演者 模拟实际断路器的角色，其功能形态与动作行 为必须与实际断路器高度贴合。在仿真系统试 验中执行仿真系统的操作命令或被试设备及系 统的命令进行短路分合，并根据断路器的位置 状态来改变仿真系统的拓扑结构。 3 新型电力系统自动化设备数字仿真系 统的设计过程 确定仿真系统的各项性能指标和信号处 理要求。确定仿真系统的各项性能指标和信号 处理要求是新型电力系统自动化设备数字仿真 系统的设计过程的第一步。仿真系统模拟试验 的最终目的是检验和调试电力系统自动化设备 的实际运行效果，因此在仿真系统中识别其输 出的波形、开关量信息，并对输入的数据及信 息作出尤为重要。 根据系统要求作出算法模拟。算法常用 于数学及计算机科学之中，包含着清晰地指令， 具有明确的步骤性、优秀的数据处理能力和自 动推理能力。将算法模拟运用于新型电力系统 自动化设备数字仿真系统中可以充分验证算法 的可行性。 设计相应的实时仿真系统。实时仿真系 统包括硬件系统与软件系统两方面，硬件系统 即为微处理芯片及外围电路，软件即应用编程， 该应用编程为后台系统所用的高级语言编程， 是根据系统要求和微处理芯片编写的。 对型电力系统自动化设备数字仿真系统 的硬件与与软件进行调试。 将新型电力系统自动化设备数字仿真系 统的各个部分进行系统集成化处理。 4 结束语 电力系统自动化设备数字仿真系统可以 实现对电力系统自动化设备运行的试验与检 测。这种仿真系统是先进的，但是并非完美无 缺，仍然需要广大研究人员继续深入研究。 参考文献 [1] 陈礼义, 顾强. 电力系统数字仿真及其发 展[J]. 电力系统自动化,1999,23. [2] 曹国伟. 电力系统自动化发展探析[J]. 价值工程,2013,36. 作者单位 内蒙古康远工程建设监理有限责任公司 内蒙 古自治区呼和浩特市 010020 |
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