电力系统数字仿真软件应用------ 实时数字仿真器 RTDS

主要内容

1. RTDS 的硬件及软件介绍2. RSCAD 的使用说明3. 例子 - 简单交流输电系统

Real Time Digital Simulator

实时数字仿真器 RTDS

实 时 数 字 仿 真 器 RTDS （ Real Time Digital Simulator ）是由加拿大曼巴托尼直流研究中心推出的电力系统实时数字仿真系统。该系统以电力系统电磁暂态计算理论为基础，采用多处理器的并行计算方法，通过适当的任务分配方式和通信技术，实现电力系统的实时数字仿真。

实时仿真与非实时仿真比较

动模数模混合

全数字仿真

RTDS 的应用领域

物理设备的闭环测试

继电保护设备测试

IEC61850 设备测试

电力系统稳定与控制仿真

控制系统测试

风机、太阳能、微网仿真等

RTDS 系统组成

RTDS 的软件 RSCAD 是基于目前已得到国际上普遍承认的电磁暂态仿真程序EMTDC 。用户在该平台上进行系统建模

RTDS 的硬件由机柜及 RACK 组成，RACK 中安装有各种负责通信、运算的功能模块。

RTDS 机柜

GTWIF 工作站卡

GPC 处理器卡

RTDS 中的其他硬件

RTDS 的运行方式

例子：继电保护装置闭环测试

RTDS 的软件部分： RSCAD

菜单、导航栏

架空输电线路

电缆 多重图示、录波

运行人机互动界面

系统模型

RSCAD 的 Fileman 运行界面

软件主模块随机帮助

RSCAD 的帮助与教程

DRAFT 界面 常用快捷键： ( 首先确认输入法处于英语状

态 )M ： move 移动C ： copy 复制W ： stretch 拉伸（用户调整接线长度）I ： mirror 翻转 180 度R ： rotate 旋转 90 度X ： cut 删除

三相图形与单相图形完全等价通过滑杆调整画面整体图形本校的机组编译 时选 RACK3 或 4

DRAFT 界面 - 元件库

电力电子 继电保护 电力系统 发电机 信号处理、控制

简单交流输电系统建模演示

RSCAD 中故障控制字设置 RSCAD 中故障类型分为接地短路与相间短路。 RSCAD 通过灵活的控制字来控制短路类型。一种常用的方式是使用 1 个控制字来控制故障类型。 以接地短路为例：假设使用控制字 FAU1 的第一位（二进制数最低位）控制 A 相，第二位控制 B 相，第三位控制 C 相。

FAU1 的 值[10]

FAU1 的 值[2]

C 相 B 相 A 相 故障类型

0 000 0 0 0 无故障1 001 0 0 1 A 相接地短路2 010 0 1 0 B 相接地短路3 011 0 1 1 A 、 B 相接地短路4 100 1 0 0 C 相接地短路5 101 1 0 1 A 、 C 相接地短路6 110 1 1 0 B 、 C 相接地短路7 111 1 1 1 A 、 B 、 C 相接地短

路

RSCAD 中故障控制字设置 以相间短路为例，假设使用控制字 FAU2 的第一位控制AB 相短路，第二位控制 BC 相短路，第三位控制 CA 相短路。则有：

FAU2 的 值[10]

FAU2 的 值[2]

C-A相

B-C 相 A-B 相 故障类型

0 000 0 0 0 无故障1 001 0 0 1 A-B 相间短路2 010 0 1 0 B-C 相间短路3 011 0 1 1 B-C 、 A-B 相间短路4 100 1 0 0 C-A 相间短路5 101 1 0 1 C-A 、 A-B 相间短路6 110 1 1 0 C-A 、 B-C 相 接 地 短

路7 111 1 1 1 A-B 、 B-C 、 C-A 三

相相间短路

RSCAD 中断路器控制字设置 一般断路器只需要控制三相同时合闸或开闸。对某个断路器以 BRK1 作为其控制字。假设 BRK1 的第一位控制 A 相开关，第二位控制 B 相，第三位控制 C 相。则有：BRK1 的 值[10]

BRK1 的 值[2]

C 相 B 相 A 相 开关状态

0 000 0 0 0 三相开关断开7 111 1 1 1 三相开关合闸5 101 1 0 1 C 、 A 相合闸， B 相

断

TLINE 架空输电线路模块 输电线路分布参数模型需要使用 TLINE 独立建模，另存为文件” .tlb” 。在与 DRAFT 中的输电线路模型相关联时，使用关键模块 CALCULATION BLOCK 链接。

RUNTIME 人机互动界面 Runtime 模块的主要功能是使用户能对正在仿真的系统进行监测和操作。仿真模型经编译后就可以生成 Runtime 可以处理的编译文件（ .sib ），此编译文件名和模型名相同。

Plot ：生成波形图Slider ：生成滑杆 Meter ：生成表Light ：生成状态指示灯3 Phase Rms ：生成有效值Dial ：生成可手动选择的拨盘Switch ：生成开关Button ：生成按钮Group ：生成组

启动（ Start ）：启动仿真，点击后立即变成 STOP ，以便停止仿真。刷新（ Update ）：更新仿真数据。

RUNTIME 与 DRAFT 的关联

DRAFTRUNTIME 添加模块

DRAFT 属性设置

RUNTIME

简单交流输电系统建模演示

RSCAD 的注意事项

常用文件后缀名： dft ：系统模型 dfrat 文件 sib ：用户界面 runtime 文件 tlb ：输电线路文件

RACK 只有两个，注意编译时选择 RACK3 及 RACK4 。RUNTIME 只能供两个用户同时使用