PDF《lNet的电网和通信网半实物联合仿真系统》

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a e p s G i n f o . c o m 基于 R T D S与QualNet的电网和通信网半实物联合仿真系统 童和钦1, 2,

3 ,倪明1, 2,

3 ,李满礼1, 2,

3 ,司庆华1, 2,

3 ,缪源诚4 ,龚鹏5 ( 1. 南瑞集团( 国网电力科学研究院) 有限公司,江苏省南京市

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1 1

0 6;

2. 国电南瑞科技股份有限公司,江苏省南京市

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0 6;

3. 智能电网保护和运行控制国家重点实验室,江苏省南京市

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0 6;

4. 国家电网公司华东分部,上海市

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0 1

2 0;

5. 北京理工大学机电学院,北京市

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8 1 ) 摘要:在智能电网和能源互联网中, 通信的中断、 延时和误码等因素会对电网安全稳定造成影响, 因此有必要研究通信系统和电力系统的交互作用, 而半实物仿真技术是研究其交互影响的有效手 段.在对支撑电网稳控业务的同步数字体系( S DH) 通信网络的特点和动态特性分析的基础上, 提 出了基于实时数字仿真器( R T D S) 与QualNet的电网和通信网半实物联合仿真系统的整体框架, 并开发了可以实现电力二次控制设备和通信S DH 设备实物接入的电网和通信网半实物联合仿真 系统, 用于研究通信对电网稳控系统的影响.最后, 对联合仿真系统的固有延时进行了测试, 证明 了其可靠性, 并以华东频率协控系统闭环仿真为算例, 利用该联合仿真系统验证了通信通道误码率 增大对稳定控制装置功能和控制效果的影响. 关键词:半实物联合仿真;

电网和通信网联合仿真;

同步数字系统网络;

稳控系统 收稿日期:

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修回日期:

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0 6. 上网日期:

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0 6. 江苏省经信委项目 电网和通信网联合仿真平台关键技术研 究及产业化 ;

国家电网公司科技项目 电网和通信网联合仿 真技术基础研究 .

0 引言 随着特高压交直流电网的发展及电网智能化建 设, 电网对电力通信网的基础 支撑需求更加显著. 电力系统已经逐渐发展成为由电力系统和通信系统 相互耦合的网络系统[ 1] .通信系统的丢包、 延时增 加或者故障等不确定性都会对电力系统造成影响, 有可能会使电力系统的运行可靠性、 控制的有效性 达不到设计或规划的水平, 甚至导致大规模停电事 故的发生.因此研究这种电网和通信网的复杂耦合 系统就有着重要的现实意义, 而仿真技术是定量分 析研究这种耦合网络的关键技术[

2 ] . 国内外已有诸多针对电网和通信网构成的复杂 耦合系统的仿真方法, 这些方法可大致分为: 纯数字 仿真和半实物仿真.其中数字仿真包括以下几项.

1 ) 联立仿真: 将电网和通信网的仿真模型和方 法集成到同一仿真平台上, 但采用这种方法无法准 确反映出复合系统的动态特性[

2 ] . 2) 非实时联合仿真: 如电力和通信同步仿真(EPOCH S ) 和全局事件驱动混合仿真( G E C O) , 电 网和通信网仿真分别采用各自成熟的仿真软件.但 在用于电力系统动态问题仿真( 如稳定控制、 广域监 测) 时, 仿真时间难以精确同步, 难以及时响应电力 或通信事件, 从而影响仿真结果的精确性[

3 ] .

3 ) 实时联合仿真: 电网和通信网仿真都采用实 时仿真软件, 并进行实时数据交互.如文献[

3 ] 采用 O P A L G R T 和OPNET构建了实时联合仿真平台, 实现了广域智能负荷控制的分析.但该方法存在一 些所有纯数字仿真方法存在的共性缺点, 包括: 难以 准确描述所有电力二次设备的特性, 难以准确描述 电力通信设备的多样性以及通信规约和网络的多样 性等. 上述几种纯数字建模的数字仿真方法, 能对易 于建模的电力控制和通信设备的功能进行仿真, 但 对难以建模的电力控制和通信设备的性能无法准确 模拟;