电气系统综合实验 ------实时数字仿真器RTDS 2012年9月14日

课程主要内容 1-9周 基于RTDS的电力系统继电保护实验 10-16周 动模实验 2. 继电保护实验包括：过流保护、距离保护、故障测距

本次主要内容 RSCAD的软硬件介绍 例子--简单交流输电系统 （含输电线路、断路器控制、故障设置等） 3. 录波与分析--电力系统故障诊断专家 （谐波分析、继电保护特性等）

本次主要内容’ 自学互感器、综合故障设置方法 自学实验一线路保护（适当学习rtds关于电路保护的帮助文件） 3. 电力系统故障诊断专家 （谐波分析、继电保护特性等）

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 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 继电保护设备测试 IEC61850设备测试

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

RTDS的运行方式

GTWIF工作站卡

GPC处理器卡

RTDS中的其他硬件

RTDS的软件部分：RSCAD 菜单、导航栏 架空输电线路 运行人机互动界面 系统模型 电缆 多重图示、录波

RSCAD的Fileman运行界面 随机帮助 软件主模块

RSCAD的帮助与教程

常用快捷键： (首先确认输入法处于英语状态) 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 000 无故障 1 001 A相接地短路 2 010 B相接地短路 3 011 A、B相接地短路 4 100 C相接地短路 5 101 A、C相接地短路 6 110 B、C相接地短路 7 111 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： 故障类型 000 无故障 1 001 A-B相间短路 2 010 B-C相间短路 3 011 B-C、A-B相间短路 4 100 C-A相间短路 5 101 C-A、A-B相间短路 6 110 C-A、B-C相接地短路 7 111 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 000 三相开关断开 7 111 1 三相开关合闸 5 101 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。

Could not allocate subsystem #1 to rack #1. 编译RACK切换到RACK3或RACK4 故障自助诊断Error: Could not allocate subsystem #1 to rack #1. 编译RACK切换到RACK3或RACK4 Unable to find the named input signal: BRK1 断路器控制字与信号关联字符不正确 Unable to find the named input signal: LGFLT 故障控制字与信号关联字符不正确 Could not find line constants: line 输电线路关联不正确

DTAFT编译信息查询 编译通过后，点击DTAFT界面工具栏----view----map文件 查看输电线路参数、仿真步长等 点击DTAFT界面工具栏----processor usage查看处理器使用情况

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。 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。 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

RUNTIME与DRAFT的关联 DRAFT属性设置 RUNTIME添加模块 DRAFT RUNTIME

图与多重子图

子图数量 子图编号 子图包含内容

多重子图效果

关于采样频率 设置仿真步长： 在DRAFT主界面中右键—Circuit ----Time Step，初始为50微秒 即每周波400点（20毫秒/50微秒） 调整采样频率： 在RUNTIME界面Case---option 若选择every 4 point 则实际采样频率为400/4 即每周波100点 思考：适当设置参数使实际采样率为每周波40点，并使仿真步长不大于50微秒

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

电力系统故障诊断专家 1.Runtime界面将波形存为Comtrade格式 2.电力系统故障诊断专家打开cfg格式波形 3.分析系统------模拟量信息-----瞬时值、平均值、有效值等 -----谐波分析 -----综合分析 -------保护特性图-----保护选项-----类别、通道、整定 -----相别选择 -------向量图分析------选择通道

保护特性设置 选择通道 相别与保护类型 整定