继电保护装置在使用前需要在各种环境下进行试验,以保障实际使用时可以 对电力系统的安全平稳运行确实起到作用。在过去,试验需要在专门的物理模拟 实验室中进行,通过建造实物模型进行模拟实验。这些模型造价昂贵、巨大笨重, 所以建造实验室所需空间大,财力投资多,从开始建造到实验室投入使用时间周 期长,而且实验室建成后一般只能用来进行特定的某项实验,因为实验设备的接 线方式很难改变。但是变压器发生的故障类型多样,实际现场的情况复杂多变, 想要对保护机制进行深入全面的探讨就必须尽可能的模拟多种情况,那样才能得 到对研究有帮助的数据。所以这种实物模型实验室无法满足研究需求。而在计算 机仿真中,现实中的大型设备用一个小小的图形就可以代替,长距离的输电线也 可以抽象为短短的线条,甚至一块计算机屏幕就可以“装下”整个电力系统。用 户使用鼠标就可以根据自己的需要随意更改接线方式从而模拟各种故障状况。于 是应用计算机技术进行电力系统的数字仿真系统成为一种趋势。72249
继电保护仿真的三个基本要求是准确性、普适性和灵敏性[3]。准确性指的是 根据实际系统利用数字仿真能够搭建出各类模型,且可以做到模拟出故障发生后 保护设备的可靠动作;普适性指的是在各类情景下,该仿真模型都能及时地量化 保护设备的特性;灵敏性指的是该模型不仅可以根据不同保护原理变更重置模型 的逻辑动作,还可以及时变更参数设置。
数字仿真系统一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成[4],图 1。1 是它的 原理框图。
图 1。1 继电保护原理结构图
通过测量部分测量目标正常运行时的运行参数和发生故障时的故障参数,然 后把这些参数与预先设定的整定值相比较。逻辑部分将接收比较结果并遵循设置 好的逻辑关系进行逻辑判断,然后把判断结果输出,执行部分接收判断结果。执 行部分会根据判断结果完成逻辑部分输出的断路器跳闸指令或其它信号。所以, 根据定值判别和逻辑判别建立继电保护的数字仿真系统[5]。