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CN106844812A - 一种基于emtdc的控制保护仿真建模方法 - Google Patents

一种基于emtdc的控制保护仿真建模方法 Download PDF

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CN106844812A
CN106844812A CN201510888930.XA CN201510888930A CN106844812A CN 106844812 A CN106844812 A CN 106844812A CN 201510888930 A CN201510888930 A CN 201510888930A CN 106844812 A CN106844812 A CN 106844812A
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CN
China
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execution
basic function
pulse generation
function module
emtdc
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CN201510888930.XA
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English (en)
Inventor
程璐璐
柏传军
卢宇
肖建民
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NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
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NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F30/30—Circuit design
    • G06F30/36—Circuit design at the analogue level
    • G06F30/367—Design verification, e.g. using simulation, simulation program with integrated circuit emphasis [SPICE], direct methods or relaxation methods

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Abstract

本发明公开了一种基于EMTDC的控制保护仿真建模方法，采用执行周期可设置的基本功能模块搭建仿真模型的控制保护逻辑，各段逻辑的基本功能模块可采用不同的执行周期，基本功能模块的执行周期由执行周期脉冲产生模块统一调度；执行周期脉冲产生模块和执行周期可设置的基本功能模块均是通过PSCAD/EMTDC软件自定义功能开发，执行周期脉冲产生模块，在时间间隔等于所设定的执行周期时发出脉冲信号；基本功能模块，以执行周期脉冲产生模块的输出作为参数。本发明可以提高仿真模型与实际工程的一致性，仿真结果更加可靠，其分析结果可以更好的指导工程实际。

Description

一种基于 EMTDC 的控制保护仿真建模方法
技术领域
本发明涉及一种基于EMTDC的控制保护仿真建模方法，属于电力系统数字仿真技术领域。
背景技术
PSCAD/EMTDC软件是一款强大的电力系统电磁暂态仿真分析软件，广泛的应用于电力系统故障分析、理论研究等各个方面。随着高压直流工程的建设，我国的电网结构越来越复杂，电力系统的安全稳定运行对电力系统分析技术提出了更高的要求。要准确地研究电力系统的动态行为就必须建立详细的、准确的、与实际的控制保护系统主要功能一致的仿真模型。实际控制保护系统的各个控制模块分布在不同任务链上，执行周期各不相同，而不是PSCAD/EMTDC的统一仿真步长。PSCAD/EMTDC自带元件库中的标准元件没有多任务的执行周期调度功能，以此为基础搭建的仿真模型会导致模型的仿真结果与实际工程的运行工况差异较大。因此，为了提高仿真模型与实际工程的一致性，需要考虑新的仿真建模方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于EMTDC的控制保护仿真建模方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于EMTDC的控制保护仿真建模方法，采用执行周期可设置的基本功能模块搭建仿真模型的控制保护逻辑，各段逻辑的基本功能模块可采用不同的执行周期，基本功能模块的执行周期由执行周期脉冲产生模块统一调度；
所述执行周期脉冲产生模块和执行周期可设置的基本功能模块均是通过PSCAD/EMTDC软件自定义功能开发，所述执行周期脉冲产生模块，在时间间隔等于所设定的执行周期时发出脉冲信号；所述基本功能模块，以执行周期脉冲产生模块的输出作为参数。
所述执行周期脉冲产生模块包含N个执行周期参数，输出为N个执行周期的标志位；当时间间隔等于第M个执行周期时，第M个执行周期标志位即为宽度为一个PSCAD/EMTDC仿真步长的高电平否则为低电平；其中M≤N。
所述基本功能模块以执行周期脉冲产生模块输出的执行周期标志位为参数，每个PSCAD/EMTDC仿真步长检测一次该标志位是否为高电平，如果是高电平，则执行相应的运算，否则进入下一个PSCAD/EMTDC仿真周期，输出结果保持不变。
本发明所达到的有益效果：1、本发明采用执行周期可设置的基本功能模块搭建仿真模型的控制保护逻辑，各段逻辑的基本功能模块可采用不同的执行周期；可以提高仿真模型与实际工程的一致性，仿真结果更加可靠，其分析结果可以更好的指导工程实际；2、基本功能模块的执行周期由执行周期脉冲产生模块统一调度，方便模块执行周期的设定、修改和管理。
附图说明
图1为本发明整体实现框图。
图2为一个可设置五个执行周期的执行周期脉冲产生模块。
图3为执行周期脉冲产生模块的程序流程图。
图4为具有执行周期设定功能的三输入加法器模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种基于EMTDC的控制保护仿真建模方法，采用执行周期可设置的基本功能模块搭建仿真模型的控制保护逻辑，各段逻辑的基本功能模块可采用不同的执行周期，基本功能模块的执行周期由执行周期脉冲产生模块统一调度。
执行周期脉冲产生模块和执行周期可设置的基本功能模块均是通过PSCAD/EMTDC软件自定义功能开发。执行周期脉冲产生模块，在时间间隔等于所设定的执行周期时发出脉冲信号；基本功能模块，以执行周期脉冲产生模块的输出作为参数。
如图1所示，为该方法的整体实现框图。执行周期脉冲产生模块包含N个执行周期参数，分别为Level1、Level2、Level3……LevelN，输出的一个N维的数组Sample_plus(N)对应存放N个执行周期的标志位。图中的两段逻辑采用了不同的执行周期。基本功能模块1、2、3为单输入单输出模块，基本功能模块4为3输入单输出模块；基本功能模块1、2、3、4以执行周期脉冲产生模块输出的执行周期标志位Sample_plus(M)为参数，M≤N，这几个基本功能块的执行周期即为执行周期脉冲产生模块的参数LevelM所设置的周期。基本功能模块1的输入为IN1，基本功能模块2的输入为IN2，基本功能模块3的输入为IN3，基本功能模块1、2、3的输出作为基本功能模块4的输入，基本功能模块4的输出为OUT1。上述简单逻辑的执行周期即为执行周期脉冲产生模块的参数LevelM所设置的周期，如果需要改变逻辑的执行周期可以通过改变基本功能模块的M值或通过改变执行周期脉冲产生模块的参数LevelM所设置的周期来实现。基本功能模块5、6、7为单输入单输出模块，基本功能模块8为3输入单输出模块；基本功能模块5、6、7、8以执行周期脉冲产生模块输出的执行周期标志位Sample_plus(I)为参数，I≤N，这几个基本功能块的执行周期即为执行周期脉冲产生模块的参数LevelI所设置的周期。基本功能模块5的输入为IN5，基本功能模块6的输入为IN6，基本功能模块7的输入为IN7，基本功能模块5、6、7的输出作为基本功能模块8的输入，基本功能模块8的输出为OUT2。上述简单逻辑的执行周期即为执行周期脉冲产生模块的参数LevelI所设置的周期，如果需要改变逻辑的执行周期可以通过改变基本功能模块的I值或通过改变执行周期脉冲产生模块的参数LevelI所设置的周期来实现。
执行周期脉冲产生模块包含N个执行周期参数，输出为N个执行周期的标志位；当时间间隔等于第M个执行周期时，第M个执行周期标志位即为宽度为一个PSCAD/EMTDC仿真步长的高电平否则为低电平。如图2所示，执行周期脉冲产生模块可设置五个执行周期Level1、Level2、Level3、Level4、Level5，五个执行周期分别设为100μs、200μs、300μs、400μs、500μs，每个执行周期设置值可调整。输出的一个5维的数组Sample_plus(5)对应存放5个执行周期的标志位。图3所示为执行周期脉冲产生模块的程序流程图，Time为当前仿真时刻；Time_old(5)存放Sample_plus(5)各位最后一次为高电平的时刻；Delt_time(5)为当前仿真时刻与Sample_plus(5) 各位最后一次为高电平时刻之间的差值即：Delt_time(M)=Time-Time_old(M)，如果Delt_time(M)等于Level(M)则Sample_plus(M)=1并用当前时刻更新Time_old(M)的值，否则Sample_plus(M)=0。
基本功能模块以执行周期脉冲产生模块输出的执行周期标志位为参数，每个PSCAD/EMTDC仿真步长检测一次该标志位是否为高电平，如果是高电平，则执行相应的运算，否则进入下一个PSCAD/EMTDC仿真周期，输出结果保持不变。如图4所示，三输入加法器模块有三个输入端一个输出端一个参数，三个输入端分别为IN1、IN2、IN3，一个输出端为OUT，参数为执行周期脉冲产生模块输出的执行周期标志位Sample_plus(M)。如果Sample_plus(M)=1，则OUT=IN1+IN2+IN3，否则输出保持不变。上述三输入加法器模块的执行周期即为执行周期脉冲产生模块的参数LevelM所设置的周期，如果需要改变逻辑的执行周期可以通过改变基本功能模块的M值或通过改变执行周期脉冲产生模块的参数LevelM所设置的周期来实现。
综上所述，上述方法采用执行周期可设置的基本功能模块搭建仿真模型的控制保护逻辑，各段逻辑的基本功能模块可采用不同的执行周期；可以提高仿真模型与实际工程的一致性，仿真结果更加可靠，其分析结果可以更好的指导工程实际；基本功能模块的执行周期由执行周期脉冲产生模块统一调度，方便模块执行周期的设定、修改和管理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于EMTDC的控制保护仿真建模方法，其特征在于：采用执行周期可设置的基本功能模块搭建仿真模型的控制保护逻辑，各段逻辑的基本功能模块可采用不同的执行周期，基本功能模块的执行周期由执行周期脉冲产生模块统一调度；
所述执行周期脉冲产生模块和执行周期可设置的基本功能模块均是通过PSCAD/EMTDC软件自定义功能开发，所述执行周期脉冲产生模块，在时间间隔等于所设定的执行周期时发出脉冲信号；所述基本功能模块，以执行周期脉冲产生模块的输出作为参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于EMTDC的控制保护仿真建模方法，其特征在于：所述执行周期脉冲产生模块包含N个执行周期参数，输出为N个执行周期的标志位；当时间间隔等于第M个执行周期时，第M个执行周期标志位即为宽度为一个PSCAD/EMTDC仿真步长的高电平否则为低电平；其中M≤N。
3.根据权利要求2所述的一种基于EMTDC的控制保护仿真建模方法，其特征在于：所述基本功能模块以执行周期脉冲产生模块输出的执行周期标志位为参数，每个PSCAD/EMTDC仿真步长检测一次该标志位是否为高电平，如果是高电平，则执行相应的运算，否则进入下一个PSCAD/EMTDC仿真周期，输出结果保持不变。
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