
电力系统仿真机
本电力系统仿真机是一套基于实时数字仿真(RTDS)架构的高精度电力系统动态仿真平台,面向电网调度、变电站、发电厂、新能源场站、电力科研及教学实训场景设计。设备集成实时电力系统计算内核、可编程电网模型、智能I/O接口、高精度同步输出系统及人机交互平台,可完整模拟交直流电力网络、发电机组、变电设备、负荷特性及各类电网故障与暂态过程。
仿真机可精确复现电力系统稳态运行、暂态故障、动态振荡、继电保护动作、自动化装置联动、新能源并网扰动等全过程工况,支持与继电保护测试仪、故障录波器、后台监控系统、SCADA、安稳装置、智能终端等二次设备闭环联调。广泛用于电网仿真试验、保护定值校核、新设备入网测试、新能源并网仿真、电网事故复盘分析、运维人员技能培训及科研仿真建模,是电力系统二次设备检测、电网动态特性研究、智能电网技术验证的核心仿真设备。
整机采用工业级实时硬件架构,仿真步长小、计算精度高、实时性强,支持大规模电网拓扑建模与多工况并行仿真,可替代传统离线仿真软件,实现真实设备闭环物理仿真试验。
主要功能特点
1 全场景电力系统仿真功能
(1)完整电网拓扑仿真
支持搭建含发电机组、变压器、输电线路、母线、并联电抗器、电容器、交直流负荷、直流输电、新能源机组(光伏、风电)的完整电力网络模型。可自由编辑电网拓扑、参数配置,支持环网、辐射网、区域互联电网等多种运行结构仿真,适配输电网、配电网、微电网各类场景。
(2)多工况稳态与动态仿真
可模拟电网正常潮流运行、负荷投切、发电机启停、无功调节、电压调整、潮流波动等稳态工况;精准仿真系统短路故障、接地故障、断线故障、系统振荡、频率漂移、电压跌落、谐波扰动、暂态过电压等动态暂态过程,完整还原电网真实运行特性。
(3)全类型故障智能模拟
支持单相接地、两相短路、两相接地、三相短路、线路断线、复合故障、转换性故障、高阻接地故障、间歇性故障等全部电网故障类型。可自定义故障时刻、故障持续时间、故障电阻、故障位置,可模拟瞬时故障、重合闸故障全过程时序工况。
2 继电保护及自动化闭环试验功能
(1)保护装置全项目仿真测试
可针对线路保护、变压器保护、母线保护、电容器保护、发电机保护、零序保护、差动保护等各类继电保护装置开展闭环仿真试验。可模拟复杂故障、系统振荡、谐波干扰、负荷突变等极端工况,检验保护定值准确性、动作逻辑正确性、抗干扰能力及暂态适应性。
(2)自动化装置联动仿真
支持备自投、重合闸、低频低压减载、安稳装置、AGC/AVC、无功补偿装置等自动装置逻辑仿真与联动试验,可完整验证电网异常工况下系统自动调控、故障隔离、供电恢复的全过程逻辑。
(3)真实设备闭环联调
通过高精度模拟量输出、开关量输入输出接口,可与现场真实保护装置、测控装置、智能终端、故障录波设备形成闭环仿真系统,实现“数字电网+真实二次设备”的半实物仿真测试,试验结果贴合现场实际运行工况。
3 新能源并网仿真功能
支持光伏、风电、储能、微电网并网仿真,可模拟新能源随机性出力波动、低电压穿越、频率响应、并网谐波、孤岛效应、启停扰动等典型工况,满足新能源场站并网性能检测、并网规程验证、涉网保护试验需求,适配新型电力系统仿真试验场景。
4 数据记录与仿真分析功能
仿真全过程同步记录电压、电流、相位、频率、潮流、阻抗、开关状态等海量数据,支持波形实时显示、历史回放、数据导出。可完成序分量分析、谐波分析、暂态特征分析、故障测距、动作时序分析,自动生成仿真试验报告,支持COMTRADE、Excel、图片等多格式导出。
5 设备核心优势特点
(1)高精度实时仿真:采用硬实时计算内核,仿真步长极小,无延时、无失真,满足电力暂态仿真实时性要求。
(2)模型丰富可扩展:内置标准电力元件模型库,支持用户自定义参数、自定义模型,可持续扩展新型电力设备模型。
(3)全电气隔离设计:所有I/O通道光电隔离,抗电磁干扰,适配变电站强电磁现场试验环境。
(4)操作便捷可视化:图形化建模界面,拖拽式组网,仿真流程自动化,一键启动、一键回放、一键出报告。
(5)一机多用通用性强:兼顾科研仿真、设备检测、事故复盘、技能实训多重功能,适配电力多场景应用。
