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基于电磁暂态仿真的继电保护实训系统的研制

作　者: 张小冬
导　师: 林济铿；岳亚林
学　校: 天津大学
专　业: 电气工程
关键词: 继电保护实训系统仿真培训系统电磁暂态仿真数字物理混合仿真嵌入式模拟装置
分类号: TM774
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着我国电网规模的不断扩大,作为电网的重要生产单元的变电站中继电保护、自动化等专业人员承担的安全、稳定运行的责任愈来愈大,同时,该专业涉及的技术难度大,保护及自动装置等种类繁多、结构复杂,对该专业人员的技术素质和操作技能培训要求高,而目前我国继电保护、自动化专业人员的培训基本上是采取理论学习和现场跟班学习,存在明显的不足,急需一套高效、全面、系统的继电保护、自动化专业的综合实训平台对该专业人员进行全面、深入的培训。本文首先对国内外电力仿真培训系统的发展应用现状,从仿真系统的模式、仿真对象及主要功能进行了综述和总结。在充分分析我国继电保护专业人员的培训需求的基础上,设计了基于电磁暂态仿真及数字物理混合仿真技术的继电保护实训系统,并与国外RTDS系统进行了全方位的比较,认为本文的方案能够更好的满足继电保护专业人员的实训需求。本文详细论述了继电保护实训系统的总体设计方案及其实现的关键技术。本文研究开发的系统已成功应用在天津市电力公司培训中心近一年的时间,取得良好的培训效果。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 选题的背景、依据和研究意义  7-9
  1.2 电力仿真培训系统的发展综述  9-13
    1.2.1 电力仿真培训系统的发展历程  9-10
    1.2.2 电力仿真培训软件的分类及特点  10-11
    1.2.3 变电站仿真培训系统的分类及特点  11-12
    1.2.4 电力系统实时仿真发展综述  12-13
  1.3 本文的主要内容和主要工作  13-14
第二章实训系统总体方案设计  14-23
  2.1 设计方案的选择  14-17
    2.1.1 项目方案的形成  14
    2.1.2 继电保护仿真实训系统仿真模式的选择  14-15
    2.1.3 继电保护实训系统仿真系统的选择  15-17
  2.2 设计目标  17-18
  2.3 总体方案  18-22
    2.3.1 系统总体结构  18-19
    2.3.2 面向培训的交互式全过程交流电网实时电磁暂态仿真软件  19
    2.3.3 信号输入输出信号接口装置  19-20
    2.3.4 变电站仿真  20-21
    2.3.5 数字仿真系统  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章实训系统关键技术  23-53
  3.1 面向培训的交互式全过程交流电网实时电磁暂态仿真技术  23-41
    3.1.1 仿真算法  23-27
    3.1.2 仿真模型  27-37
    3.1.3 故障仿真模型及算法  37-41
  3.2 交互式协同实时仿真支撑平台  41-53
    3.2.1 基于高层体系结构（HLA）的运行支撑环境  41-47
    3.2.2 基于 OpenGL 的电力系统虚拟场景三维开发引擎  47-49
    3.2.3 仿真管理系统  49-50
    3.2.4 图模库一体化电网建模系统  50-51
    3.2.5 可视化、组件化变电站仿真三维建模系统  51-52
    3.2.6 变电站三维交互式虚拟场景系统  52-53
第四章实训系统的实现及应用  53-73
  4.1 仿真对象  53-55
  4.2 系统实现  55-59
    4.2.1 系统结构介绍  55-56
    4.2.2 具体配置  56-59
  4.3 系统测试及应用  59-73
    4.3.1 倒闸操作仿真功能测试  60-62
    4.3.2 一次设备故障仿真功能测试  62-65
    4.3.3 二次回路缺陷仿真功能测试  65-68
    4.3.4 误操作仿真功能测试  68-70
    4.3.5 仿真实例结果及分析  70-73
第五章结论  73-75
参考文献  75-77
致谢  77

基于电磁暂态仿真的继电保护实训系统的研制

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