高性能电力实时仿真平台RT-LAB
高性能电力实时仿真平台RT-LAB
王涛1，邹毅军1，年晓红2，胡毅1
(1. 上海科梁信息工程有限公司，上海 200233； 2. 中南大学信息科学与工程学院，长沙 410075)
摘要：阐述了PC机群、商业货架（COTS）及实时互联网络概念，介绍了基于分布式并行计算技术的
电力实时仿真平台RT-LAB，从软件和硬件架构上对该平台的性能进行了详细描述。探讨了实时仿真及其
意义，分析了快速控制原型（RCP）、硬件在环测试（HIL）及电力系统纯数字实时仿真的意义、应用原理
及系统构架，针对以上三个应用领域，分别介绍了具体应用项目。实际应用表明：实时仿真意义重大，
RT-LAB平台仿真结果准确，计算性能强大，开辟了未来电力系统设计、规划、验证的新思路，有效的缩
短了研究和产业化过程。
关键词：PC集群；实时仿真；快速控制原型；硬件在环；
1. 引言
伴随电力学科的飞速发展，电力电子及电力系统的复杂性日益增强，而另一方面市场竞争又在降低产品成本和加快上市时间上对行业人员提出了更高的要求。大量的系统仿真因此变得不可替代且正在发挥越来越重要的作用。实时仿真具有将硬件直接接入控制或测试回路的优势，使整个开发过程从本质上更接近于实际，具有更高的置信度[1]；并且大大缩短了开发周期，具有较高的经济价值。因此实时仿真技术及其应用近年来得到了广泛的重视。
电力系统实时仿真方面的研究与应用已经开展多年，领域内早期的产品极大的推动了研究、测试的发展。但这些产品有其固有的缺陷：1）价格昂贵；2）复杂的专用硬件；3）传统Tusin积分方法易于引起数值振荡问题[2]。
本文所介绍的电力系统实时仿真平台采用PC集群技术，基于以RT-LAB为旗舰的一系列软件工具包，对上述几个问题进行了解决。以较高的性价比为电力领域的控制算法设计、控制器测试及系统级仿真提供了完整的解决方案。
2.PC集群架构
计算能力是衡量一个国家国力和科学研究能力的重要指标，一个国家和地区的计算能力现在已经成为一种重要的战略资源，不亚于石油和其他战略物资的重要性。在仿真领域尤其是需要小步长仿真的电力仿真领域，对计算能力的要求更是严格。在此需求背景下，并行及分布式计算技术得到了较快发展，使我们能在现有的芯片制造技术情况下快速提升计算能力[3]，为电力领域的实时仿真提供强有力的支持。
2.1 PC机群
PC机群系统是指将多台PC机通过高速互联网络连接，配合特定的并行支撑软件，形成一个松散耦合的并行计算环境，协同地并行求解同一个问题[4]。机群结构具有单一系统映像(SSI)，能够充分利用单PC的计算资源，提供强大的计算性能，投资风险小，结构灵活，可扩展性强，软件可继承，通用性好，目前已被大量计算机用户和科研院校接受，成为高性能计算领域的一个新的思路。
和传统对称多处理机(SMP)和大规模并行机(MPP)相比，PC机群系统在性能上具有以下优点：投资风险小。由于每台PC机都可以单独使用，避免由于某些原因导致类似传统巨型机或MPP系统整体性能发挥不充分的情况。
易于编程开发。不需要学习并行程序设计语言，用常规的如simulink语言，即可使程序并行运行于机群上；
系统性价比高。采用商业货架PC，以具有竞争力的价格实现高性能的计算。
可扩展性好。可以根据计算需求扩展机群PC机数量，提高机群的计算性能。
值得一提的是，近年来，随着PC机性能的迅速提高和网络技术的发展，PC机群的性价比在不断提高，已经成为一种主流的并行计算机，得到了越来越多的关注。
2.2商业货架配置（COTS）
电力实时仿真对步长、计算能力、通讯带宽及I/O访问速度有较为严格的要求，因此，以往该类平台大多由专用定制且价格昂贵的高端产品来实现性能需求。近年来，商业货架产品（COTS）各方面能进步很快，基于PC的系统已经在仿真和控制应用的很多领域替代了传统专用硬件。随着PC技术的进一步发展，嵌入式PC时代的到来以及低成本高速互联网络技术的不断成熟，越来越多的应用领域正受益于COTS所带来的低成本高性能优势。
PC、以太网、IEEE1394（FireWire）、SimPowersystems等商业货架产品的采用，大幅度降低了RT-LAB平台的构建成本，方便了其性能升级，对于科研和产业界不断增强的需求是一种合适的选择。
2.3实时操作系统与高速通信网络
PC机群系统分布式计算和控制的基本架构决定了其对高速互连网络的严格要求。其容量和性能直接影响了整个系统对高性能计算的适应性。尤其在半实物仿真这种对时间约束非常强的过程，其计算、数据通讯和关键信号的处理如果出现超出范围的延迟，将直接导致整个仿真实验的失败，甚至损坏物理设备及伤害人身安全。因此，实时通讯技术是实现PC机群分布式实时仿真系统的关键所在。RT-LAB采用IEEE 1394（火线）作为高速互连线将PC以“菊花链”的形式进行连接，其带宽达到400Mb/s，在最新的IEEE 1394B中可达到800Mb/s，是一种高速、低延时的高性能实时网络。下位机采用QNX硬实时操作系统，该操作系统长期使用于飞机、医疗、核电、军工等关键任务中，是嵌入式实时操作系统的工业领袖。两者的组合保证了PC机群性能的性能。
3RT-LAB软件构架
RT-LAB电力系统实时仿真平台基于目前在电力仿真领域受到广泛关注的Simulink/Simpowersystems，并采用一系列算法对其进行优化以利于实时运行。
A.Artemis:
RT-LAB中主要的算法工具箱为针对SimPowerSystems开发的Artemis。该算法与其自带算法相比做了三点优化：1）对系统状态方程进行预计算以减少实时仿真中的计算量；2）提供了几种改进的离散化算法，系统离散稳定性得到提高；3）提供网络解耦方案，充分利用稀疏技术对电力网络进行计算4）摒弃了传统的A稳定积分算法，基于L稳定对数值振荡问题进行了大幅改进。
B.RT-Event
电力应用中的PWM脉冲信号频率常常高达KHz数量级，这对要求以定步长方式运行的实时仿真会产生很大影响，因为步长之间发生的事件（脉冲）无法被准确检测将会对积分结果产生较大影响。RT-Events采用插值补偿（interpolating）算法对这一问题进行了解决，能够在步长内捕捉高达512个脉冲并进行积分补偿，从而使RT-LAB能够对高频电力电子系统进行精确仿真。
C.RTeDrive
RTeDrive工具箱提供了对电压源逆变器的精确模拟。采用与RT-EVENT类似的算法针对IGBT/MOSGET/GTO等开关器件进行了重新建模。能够对电压源逆变器系统进行精确模拟。
D.Xilinx System Generator(XSG)
在对硬件描述语言没有任何基础的情况下，XSG模块库提供了对Opal-RT FPGA进行编程配
置并仿真的方案：1）基于模型对FPGA的I/O口进行配置；2）将在XSG下建立的图形化模型自动产生VHDL硬件代码运行于FPGA上以实现“片上仿真”。
4RT-LAB硬件构架
RT-LAB实时仿真平台硬件全部基于在市场上能方便购买到的“商业货架（COTS）”产品，非常便于升级。唯一例外的是仿真器中Opal-RT公司定做的专用于高频脉冲捕获的FPGA I/O卡。该FPGA卡可实现10ns精度的数字脉冲捕获，1us的D/A及2us的A/D转换精度。
RT-LAB硬件基于Intel/AMD架构，其优势在于并行分布式计算，平台通过共享内存方式在同一台PC的不同CPU之间交换数据，通过IEEE1394(火线)在不同PC间实现数据高速通信。
平台另一特点在于对大量第三方I/O卡的支持，Acromag，DDC, Kronton，Measurement Computing，National Instruments，Quanser and Sensoray等著名厂商的产品均有驱动支持[5]。图1为系统PC机群的硬件构架。
图1 RT-LAB机群构架
5系统结构及仿真应用
本节介绍了RT-LAB平台在电力应用方面的几个实时项目，分别代表了实时仿真的三种典型应用，即半实物仿真范畴的快速控制原型（RCP）和硬件在环测试（HIL）、以加速大系统仿真速度为目的的全数字实时仿真。平台仿真结果的有效性及运算的实时性均达到科研及工程应用的要求。
所谓半实物仿真是指在仿真实验系统的回路中接入部分实物的实时仿真。它同其它类型的仿真方法相比具有实现更高真实度的可能性，是仿真技术中置信度最高的一种仿真方法。从系统的观点来看，半实物仿真允许在系统中接入部分实物，意味着已经把部分实物放在系统中进行考察，从而使部件能在满足系统整体性能指标的环境中得到检验，因此是提高系统设计的可靠性和研制质量的有效手段[6]。
快速控制原型(RCP)与硬件在环仿真(HIL)是基于半实物仿真的控制系统设计的两个重要阶段。以下将分别介绍这两种应用的成功项目。
A.开关磁阻电机调速系统快速控制原型（RCP）
在控制系统设计的初始阶段，使用快速控制原型(RCP)对设计的理念、控制算法进行实时仿真，通过I/O与实际被控对象连接，反复修正算法并在线调参，直到系统满足控制性能要求。此时，由于算法控制的是实际对象，其可行性从事实上得到了最高置信度的验证。
开关磁阻电机调速系统（SRD）具有结构简单、成本低；电机各项相对独立，容错能力强可靠性高；启动转矩大，启动电流小；可控参数多，控制性能好的特点，近年来在科研和产业界获得了广泛关注，有深远的开发潜力[7]。
该项目为国内某高校开关磁阻调速系统设计（SRD），系统在低速和高速时分别采用电流斩波（CCC）和角度位置控制（APC）算法，采用RT-LAB平台作为其快速原型控制器，以实时在线的
方式对控制算法和参数进行不断优化，并直观的反映在真实电机获得的实际性能上。图2是系统构架图。
系统运行于20us 的仿真步长下，获得了很好的调速效果，验证了控制算法的有效性。较之前的单片机调速系统具有人机界面友好，修改算法和参数便捷等明显优势，缩短了从算法构思到验证实现的过程。
B. 静止无功补偿装置STATCOM 控制器硬件在环测试（HIL ）
通过快速控制原型（RCP ）过程验证得到的算法，在形成实际控制器之后还需要对其控制性能进行测试才能投入使用。这时硬件在环(HIL)仿真就为这种测试提供了一种新的思路。在这种测试环境下，实际控制器和虚拟被控对象形成闭环，对控制器进行测试，减小了对实际对象直接操作的危险性，大幅的降低了成本，并可以对各种极端情况进行模拟。工程上的实践反复证明，在被控对象建模准确时，HIL 仿真的可信度是很高的。
系统结构如图3所示，基于GTO 的三电平无功补偿装置STATCOM 采用链式结构通过变压器接入电网，对电压及无功功率进行补偿，从而能最大限度的发挥线路的输送能力。此处对被控系统如逆变部分、变压器及电网进行建模运行于RT-LAB 仿真器中，实际控制器与虚拟电网组成闭环，对控制器进行测试。Artemis 算法对电路所有可能出现的拓扑进行预先计算，减少了实时仿真的运算量。“时戳桥（TSB ）”对GTO 三电平逆变桥进行了精确模拟。
图2 开关磁阻电机调速系统
RCP 图3 永磁同步电机控制器硬件HIL
C. 大型双馈并网发电系统分布式实时仿真
整个系统的结构如图4所示，由10台额定功率1.5MW 的双馈风力发电机组成一个大规模风力发电并网系统。
图4 系统整体结构图
图5 系统分割方式 由于整个系统过于庞大，计算负担过重，难以在单CPU 上完成整个系统的实时仿真。RT-LAB
平台将整个系统分割为6个部分，分别运行于3台PC 机的6个核上。同一PC 机内的核之间通过共享内存实现通讯，不同PC 机通过实时网络IEEE1394（火线）实现高速、低延时互连。系统分割方式如图5所示。
整个系统运行于30us （无I/O ）定步长的硬实时仿真下。与常规运行于Windows 操作系统PC 的simulink 环境下相比，具有240倍的加速比。
表1 实时性能测试
表1显示了该平台在计算上的强大能力，值得指出的是，加速比指标随着PC 性能的提高在不断提升，目前已经能达到800。这一特性有利于加速仿真进度，提高科研效率。对于系统在不断增大需要经常对仿真平台计算能力进行扩充的应用，如电网的仿真，该平台提供了较为方便和经济的方式，只需不断增加PC 即可满足系统对运算能力的要求。
6 结论
电力电子及电力系统的复杂性日益增强要求科研院所及企业以新的思路来面对未来系统的规划、设计和验证。本文介绍了加拿大Opal-RT 公司基于PC 集群的电力实时仿真平台RT-LAB ，以实际应用为对象，介绍了实时仿真及半实物仿真。通过对大量实际项目运行结果的评估证明了该平台的对电力研究及产业化的重要意义。
参考文献：
[1] 廖瑛,梁加红等编著. 实时仿真理论与支撑技术[M]. 长沙:国防科技大学出版社,2002.
[2] S. Abourida, C. Dufour, J. Bélanger, G . Murere, N. Lechevin, Y . Biao,“Real-time PC-based simulator of electric
systems and drives”, Proceedings of the IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2002.
[3] 王鹏,吕爽,聂治,谢千河等编著. 并行计算应用及实战[M]. 北京:机械工业出版社,2008.
[4] 李亚楼，周效信，吴中习. 基于PC 机群的电力系统机电暂态仿真并行算法.电网技术,27(11),2003:6-12
[5] C. Dufour, J. Bélanger, “Real-time Simulation of a 48-Pulse GTO STATCOM Compensated Power System on a
Dual-Xeon PC using RT-LAB”, Proceedings of the 6th International Conference on Power Systems Transients (IPST-05), June 19-23, 2005, Montréal, QC, Canada.
[6] 单家元,孟秀云,丁艳等编著. 半实物仿真[M]. 北京:国防工业出版社,2008.4.
[7] Shengli lu, Hao Chen, Zhe Chen “Modeling Inter-Turn Winding Faults in Switched Reluctance Machines Based
on Neural Network,” Proceeding of International Conference on Electrical Machines and Systems 2007, Oct. 8~11, Seoul, Korea
作者简介：
王 涛(1981-), 男, 湖南怀化, 苗族, 硕士，系统仿真工程师，研究方向为系统仿真、电力电子与电力系统等;邮箱：taowang@https://www.wendangku.net/doc/f811005807.html, ；
邹毅军(1975-)，男，硕士，上海科梁信息工程有限公司总工程师，技术部经理。主要研究方向为分布式并行仿真，航空、汽车电子领域系统仿真。年晓红(1965-)，男，甘肃武山人，博士，中南大学教授，主要研究方向为变流技术与传动控制、复杂多体系统的控制与优化等；
胡 毅(1982-), 男,四川成都, 汉族, 学士，仿真工程师，研究方向为系统仿真、电力电子与电力系统等；
硬实时仿真步长(6CPU Xeon 2.33Gz)
30us
加速比
基于RT-LAB 仿真平台的硬实时仿真vs Windouws 操作系统
Simulink/SPS 环境下离线仿真 (Genuine Intel dual core, 1.6GHz, 2GB
RAM) 240
基于Matlab的电力系统自动重合闸建模与仿真讲解
实践课程设计报告 课程名称：Matlab上机 题目：基于MATLAB的电力系统自动重合闸 所在学院： 学科专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 二零一五年四
摘要 分析了单相自动重合闸的工作特性，并利用MATLAB软件搭建了220kv电力系统的自动重合闸的仿真模型，模拟系统发生单相接地、三相相间短路故障，断路器跳闸后自动重合闸的工作过程。 关键词：电力系统自动重合闸MATLAB 短路故障
目录 1 引言 (1) 2 模型中主要模块的选择和参数 (2) 2.1同步发电机模块 (2) 2.2 变压器模块 (2) 2.3 输电线路模块 (3) 2.3.1 150km线路模块 (3) 2.3.2 100km线路模块 (4) 2.1 电源模块 (5) 2.3 负载模块 (6) 2.3.1 三相串联RLC负载Load1 (6) 2.3.2 三相串联RLC负载Load4 (7) 2.4 断路器模块 (8) 2.5 测量模块 (9) 2.6 显示模块 (9) 2.7 其他模块 (9) 2.8 仿真参数设置 (10) 3 仿真结果及波形分析 (10) 3.1 线路单相重合闸 (10) 3.2 线路三相重合闸 (12) 总结 (13) 参考文献 (14)
基于Matlab的电力系统自动重合闸 1 引言 随着技术的发展，电力系统的规模越来越复杂。从实际条件与安全角度考虑，不太可能进行电力系统科研实验，因而电力系统数字仿真成为了电力系统研究、规划和设计的重要手段。电力系统仿真软件如BPA，EMTP，PSCAD/ EMTDC ，NETOMAC，PSASP，MATLAB等，正向着多功能，具有更高的可移植性方向发展。其中在MATLAB 中，电力系统模型可以在Simulink环境下直接搭建，Simulink电力系统元件库中有多种多样的电气模块，电力系统大多数元件都包含。其中，可以直接调用。电力系统大部分故障是瞬时性故障，因此采用自动重合闸后，电力系统发生瞬时性故障时供电的连续性、系统的稳定性得到很大的提高。此外，自动重合闸有效纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。 本文以MATLAB为工具，对简单系统的线路单相重合闸和线路三相重合闸进行分析与研究。 1.1 仿真模型的设计和实现 电力系统正常运行时可以认为是三相对称的，即电压、电流对称，且具有正弦波形。下图为理想情况下220kv电力系统的模型。 图 1 220kv电力系统模型
微电网仿真试验检测平台
微电网仿真试验研究平台 微电网是由各类分布式发电系统、储能系统和负荷等组成的可控型微型电力网，为了满足负荷的不断增长和消除分布式能源接入的不利影响，而在传统配电网基础上发展而来的。目前微电网的研究工作也正处于迅速发展的时期，微电网仿真试验是微电网开展研究工作必备手段。 北京中电建投的微电网仿真试验研究平台，可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究，多个微电网之间的相互影响及调度控制技术研究。 北京中电建投的微电网研究试验移动平台，内置有试验设备、检测仪器、控制室，铁锂电池组，已经应用于中国电力科学研究院，移动式可以满足接入到各种现场实施研究试验，可以灵活接入已有分布式发电系统，有针对性开展微电网技术研究。 微电网仿真试验研究平台的主要作用与功能： 1.研究微电网相关技术与关键设备，满足微电网关键设备入网检测与功能性验证； 2.开展微电网规划研究、架构研究与配置研究，控制消除分布式发电系统对配电网的影响； 3.研究微电网相关控制技术与控制算法、交直流混合微电网多种控制策略研究； 4.研究交直流混合微网仿真运行，直流母线微电网与交流母线微电网并联/独立运行模式以及控制策略技术研究； 5.能量管理与调度控制的研究，微电网储能研究、风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。 群菱生产并具备有以下产品的核心技术： 1.风力发电机模拟器：可以模拟双馈或直驱风力发电机组并网接入特性，满足控制策略研
究及功能验证 2.柴油发电机模拟器：工作时无需加柴油，无噪声，不排废气，是研究柴油发电机组接入 微电网的必备 3.电缆阻抗模拟装置：模拟各类电缆长度的阻抗特性，是研究新能源并网接入、继保控制 程序开发必配 4.短路故障模拟装置：可以模拟相相短路故障、相地短路故障，短路电流可选择 5.非线性负荷模拟装置：满足非线性负荷、谐波负荷、冲击负荷的模拟，加载时间与负荷 曲线可以预先设定 6.可编程交流负载：各种交流负荷模拟，共有21个标准产品RLC负载、RCD负载、RL 负载、RC负载可供选择, 负荷曲线及加载时间可以预先设置并自动运行 7.可编程直流负载：可以精确模拟直流负荷特性，负荷曲线及加载时间可以预先设置并自 动运行，直流负荷全工况模拟 8.谐波闪变测量阻抗模拟系统：提供符合IEC61000-3-3、IEC61000-3-11 、VDE4105 （30°、50°、70°、85°）标准要求的不同阻抗值 9.保护时间自动测量仪：应用于各种电气实验室，过欠压、过欠频、并离切换时间自动测 量，直接显示 10.微电网中央控制器：具备完善的微电网多目标优化控制、协议转换、数据采集、测量、 保护、控制与监视功能，是一款开放的控制器，可以通过软件手动配置实现任意添加于删除所要控制设备 11.微电网监控及能量调度管理系统：组态灵活，具有可维修性和可扩充性与稳定性，并网 /离网切换管理 12.其他具备技术优势产品服务：电池模拟器、光伏模拟器、电网模拟器、燃气机发电模拟
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电力系统数字仿真作业 电力系统及其自动化研硕10-13 韩暘 1 . Matlab潮流计算作业 本程序的功能是用牛顿——拉夫逊法进行潮流计算。其中： B1矩阵：1、支路首端号；2、末端号；3、支路阻抗；4、支路对地电纳；5、支路的变比；6、支路首端处于K 侧为1，1侧为0 B2矩阵：1、该节点发电机功率；2、该节点负荷功率；3、节点电压初始值；4、PV节点电压V的给定值；5、节点所接的无功补偿设备的容量；6、节点分类标号：1为平衡节点（应为1号节点）；2为PQ节点； 3为PV节点； 程序如下： n=input('请输入节点数:n='); nl=input('请输入支路数:nl='); isb=input('请输入平衡母线节电号:isb='); pr=input('请输入误差精度:pr='); B1=input('请输入由支路参数形成的矩阵:B1=');%变压器侧为1，否则为0 B2=input('请输入各节点参数形成的矩阵:B2='); Y=zeros(n);e=zeros(1,n);f=zeros(1,n);V=zeros(1,n);sida=zeros(1,n);S1=zeros(nl); % % %--------------------------------------------------- for i=1:nl %支路数 if B1(i,6)==0 %左节点处于1侧 p=B1(i,1);q=B1(i,2); else %左节点处于K侧 p=B1(i,2);q=B1(i,1); end Y(p,q)=Y(p,q)-1./(B1(i,3)*B1(i,5)); %非对角元 Y(q,p)=Y(p,q); %非对角元 Y(q,q)=Y(q,q)+1./(B1(i,3)*B1(i,5)^2)+B1(i,4)./2; %对角元K侧 Y(p,p)=Y(p,p)+1./B1(i,3)+B1(i,4)./2; %对角元1侧 end %求导纳矩阵 disp('导纳矩阵Y='); disp(Y) e(1)=1.00;e(2)=1.00;e(3)=1.10;e(4)=1.05; f(1)=0;f(2)=0;f(3)=0;f(4)=0; G=real(Y); B=imag(Y); %设S=P+Qj； S(1)=-0.30-0.18j; S(2)=-0.55-0.13j; S(3)=0.50; P=real(S); Q=imag(S);
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交换机服务器 站端后台机 网络视频服务器 门禁 摄像摄像头 户外刀闸温 蓄电池在线监测开关柜温度监测 电缆沟/接头温度监测SF6监测 空调仪表 电压UPS 温湿度电流烟感 电容器打火红外对射 门磁 非法入侵玻璃破碎电子围栏 水浸 空调 风机灯光 警笛 警灯 联动 协议转换器协议转换器协议转换器 消防系统 安防系统 其他子系统 TCP/IP 网络 上级监控平台 采集/控制主机 智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或 RS232/485接口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等，并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。 （三）、核心硬件设备：智能配电一体化监控装置 PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所 和基站，实践证明产品质量的可靠性，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计，通过EMC4级和国网指定结构检测。 智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无 线检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体
电力系统实时数字仿真器RTDS
电力系统实时数字仿真器RTDS 叶 林1 杨仁刚1 杨明皓1 Rick K u ffel2 林华谘2 (11中国农业大学电力系 100083 21RT DS T echnologies Inc.) 摘 要 电力系统实时数字仿真器RT DS(Real T ime Digital Simulators)是实时全数字电磁暂态电力系统模拟装置,采用与E MTP仿真程序相同的算法,但由于其具有很强的硬件计算能力,进行系统研究时速度要快得多。另外,RT DS仿真系统的频率特性包括了一个很大的频率范围(从直流到4kH z),在此频率范围内,RT DS仿真系统是全面分析电力系统各种问题的理想工具。RT DS仿真系统可以用于电力系统分析研究、测试保护系统、控制系统的测试及其教育培训。 关键词 电力系统 实时数字仿真 电磁暂态程序 1 引言 随着电力系统规模的不断扩大,电网的电气连接更加紧密,同时各种新型电力系统元件(如FACTS 装置)的不断出现,给电力系统的规划设计、运行及故障的分析处理等带来了新的挑战。通常,在电力系统的规划和设计阶段主要是依靠功能强大的非实时的离线(off—line)计算机仿真软件,如E MTP/ E MTPView、ATP/ATPDraw、E M T DC/PSC AD等[1,2]。但是完整的项目实施还需要在投入运行之前对电网、电气设备及继电保护装置等进行实时测试,以验证设备、保护及其控制系统能否满足实际电网运行的要求。实时数字仿真器RT DS (Real T ime Digital Simulators)是实时全数字电磁暂态电力系统模拟装置,它的出现为电力系统的设计、运行及研究提供了新的解决方案[3,4]。 经过多年的硬件和软件设计,1993年第一台商业化的RT DS装置在加拿大Manitoba高压直流研究中心(H VDC)开发成功。RT DS技术公司(RT DS T echnologies Inc.)随后于1994年2月在加拿大的Manitoba H VDC研究中心成立。公司的主要任务是制造、销售、技术服务和对实时数字模拟装置(RT DS)的开发。RT DS技术公司的成立极大地推进了电力系统实时仿真器这项新技术,并提供仿真的解决方法以及制造仿真系统。在公司成立的第一个五年内,就有超过130台RT DS仿真装置分别被安装在14个国家。许多世界上最著名的电力设备制造商(如GE、ABB)、电力公司、研究机构、大学和设计院都采用RT DS技术公司提供的高质量的电力系统实时仿真设备来完成其科研、生产和开发任务。 RT DS技术公司提供电力系统仿真技术用于复杂的高压交直流网络的快速、可靠、精确和经济的研究。实时数字仿真技术代替以模拟量仿真为基础的老一代网络分析系统。RT DS模拟装置的开发没有先例,运用的先进的硬件和软件技术是专门为电力系统的实时仿真所创造的。RT DS仿真装置使电力专家有可能确定网络的结构同时对运行年限的各个方面进行实时试验。系统的问题能更快地被发现,解决的办法也能立即进行设计和试验。使用RT DS 仿真装置,电力系统新设备和网络的设计或改进能够被评价和准确地试验。现在人们能用数字技术建立电力系统更详细和更广泛的模型。使用RT DS在实时的条件下,也就是如同在实际的网络运行状态下,设备能被试验、运转和优选;意外事故能被设计和模拟;元件间的互相影响能被更好地分析和理解。 2 RT DS仿真系统的特点 实时数字仿真器RT DS是一个全数字化的电力系统电磁暂态(E MTP)模拟装置。RT DS硬件基于DSP(数字信号处理器)和并行计算,计算速度可达到实时输出的目的。RT DS的基本组成部分分为RACK,多个RACK之间通过总线和工作站接口卡WIF(W orkstation Interface)相连,RACK的数量视仿真系统的规模而定。每个R ACK包括多个RPC(Risc — 9 4 — ?电力电气?《电工技术杂志》2004年第7期
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较 电子电路仿真技术是当今相关专业学习者及工作者必须掌握的技术之一，它有诸多优点：第一，电子电路仿真软件一般都有海量而齐全的电子元器件库和先进的虚拟仪器、仪表，十分方便仿真与测试；第二，仿真电路的连接简单快捷智能化，不需焊接，使用仪器调试不用担心损坏；大大减少了设计时间及金钱的成本；第三，电子电路仿真软件可进行多种准确而复杂的电路分析。 随着电子电路仿真技术的不断发展，许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。下面就针对几款主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。 (1) Multisim 在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。 Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。 （2）Tina Tina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。 Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。 (3) Proteus
智能变电站辅助系统综合监控平台
智能变电站辅助系统综 合监控平台
一、概述 智能变电站辅助系统综合监控平台是智能变电站的重要组成部分，是集自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制术等技术为一体的综合信息平台，专门用于实现对变电站各种辅助生产系统的整合、优化、管理及控制，成为实施“大运行”战略体系不可或缺的重要技术手段。
二、目的 通过对现有孤立分散的各类二次系统资源进行规范整合，实现二次系统的优化配置、信息资源共享、部门间业务的无缝衔接，从而提高电网一体化运行水平，解决二次系统种类繁杂、运行信息割裂等问题，满足大运行体系建设的需要。 1、通过规范各类辅助生产系统的信息传输方式及通信规约，有利于统一化管理，方便新的智能化功能扩充。 2、可以实现变电站“数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求，实现信息的集中采集、集中传输、集中分析、集中应用，实现与其他系统的交互应用，从根本上消除产生“信息孤岛”的局面。 3、通过各种辅助生产系统的有机整合，不仅可以提升各子系统的性能，实现系统功能的统一管理及广泛联动，提高应急处理和反应能力，加强对意外灾害和突发事件的预防和管理能力。从而全面提升系统的智能化管理水平。 4、通过各种辅助生产系统的高度集成，统一上传，有利于远方人员对站内状况的全盘掌控，以加强对变电站的运行管理，提高对变电站辅助生产系统的监管质量，降低维护成本，提高运维效率。 三、适用范围 可广泛应用于各电压等级变电站/所、换流站、开闭站/所等场所。 四、产品功能
五、基于角色的差异化应用
六、九大子系统 智能变电站辅助系统综合监控平台包括视频联动子系统、火灾消防子系统、周界报警子系统、环境温湿度采集子系统、空调控制子系统、风机控制子系统、给排水控制子系统、灯光控制子系统、门禁控制子系统等九部分内容。 1) 视频联动子系统 视频联动子系统即将变电站的视频遥视的前端摄像机接入智能辅助系统的功能单元，是智能辅助系统的核心，提供与其它八个系统进行联动操作，实现视频共享及系统间协作功能。 a. 可接受其他系统的调用请求; b. 系统可保障原视频监控系统的系统功能与应用不受影响; c. 系统支持同一摄像机的多位置调用及多个摄像机的同一位置调用方式，即以目标为基础的监控模式。 2) 火灾消防子系统
几种常用电力系统仿真软件的比较分析
几种常用电力系统仿真软件的比较分析 电力系统仿真软件的分类较为复杂，按照不同标准可分为：实时与非实时，短时与长时间等不同种类，而各个仿真软件在功能上都具有综合性，只是侧重点有所不同，在报告的最后有各类仿真软件功能的比较，以下为较著名的仿真软件的介绍。 1 RTDS RTDS由加拿大RTDS公司出品，一个CPU模拟一个电力系统元器件，CPU间的通讯，采用并行－串行－并行的方式。RTDS具有仿真的实时性，主要用于电磁暂态仿真。目前RTDS应用规模最大的是韩国电力公司(KEPCO)的装置, 有26个RACK，可以模拟400多个三相结点。RTDS仿真的规模受到用户所购买设备(RACK)数的限制。这种开发模式不利于硬件的升级换代，与其它全数字实时仿真装置相比可扩展性较差。由于每个RACK的造价很高, 超过30万美元, 因此仿真规模一般不大。基于上述原因，RTDS目前主要用于继电保护试验和小系统实时仿真。 2 EMTDC/PSCAD EMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件， PSCAD是其用户界面，一般直接将其称为PSCAD。使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能。PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论，适用于电力系统电磁暂态仿真。EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）即
可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。
PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。 3 PSASP PSASP由中国电力科学研究院开发。PSASP的功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。稳态分析包括潮流分析、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析和静态等值等。 故障分析包括短路计算、复杂故障计算及继电保护整定计算。机电暂态分析包括暂态稳定计算、电压稳定计算、控制参数优化等。 4 ARENE 法国电力公司(EDF)开发的全数字仿真系统ARENE, 有实时仿真和非实时仿真版本。实时版本有： （1）RTP版本，硬件为HP公司基于HP-CONVE工作站的多CPU 并行处理计算机，该并行处理计算机的最大CPU数量已达32个，可以用于较大规模系统电磁暂态实时仿真； （2）URT版本，HP-Unix工作站，用于中小规模系统电磁暂态实时仿真； （3）PCRT版本，PC-Linux工作站，用于中小规模系统电磁暂态实时仿真。 ARENE实时仿真器可以进行如下物理装置测试：继电保护，自动装置，HVDC和FACTS控制器，可以用50微秒步长进行闭环电磁暂态实时仿真。ARENE不作机电暂态仿真。采用基于HP工作站的并行处理计算机，其软硬件扩展也受到计算机型号的制约。
各种电路仿真软件的分析与比较
一．当今流行的电路仿真软件及其特性 电路仿真属于电子设计自动化（EDA）的组成部分。一般把电路仿真分为三个层次：物理级、电路级和系统级。教学中重点运用的为电路级仿真。 电路级仿真分析由元器件构成的电路性能，包括数字电路的逻辑仿真和模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。电路级仿真必须有元器件模型库的支持，仿真信号和波形输出代替了实际电路调试中的信号源和示波器。电路仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。电路仿真技术使设计人员在实际电子系统产生之前，就有可能全面地了解电路的各种特性。目前比较流行的电路仿真软件大体上说有：ORCAD、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuitmaker、Micro-CAP 和Edison等一系列仿真软件。 电路仿真软件的基本特点： ●仿真项目的数量和性能： 仿真项目的多少是电路仿真软件的主要指标。各种电路仿真软件都有的基本功能是：静态工作点分析、瞬态分析、直流扫描和交流小信号分析等4项；可能有的分析是：傅里叶分析、参数分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、传输函数、直流和交流灵敏度分析、失真度分析、极点和零点分析等。仿真软件如SIMextrix只有6项仿真功能，而Tina6.0有20项，Protel、ORCAD、P-CAD等软件的仿真功能在10项左右。专业化的电路仿真软件有更多的仿真功能。对电子设计和教学的各种需求考虑的比较周到。例如TINA的符号分析、Pspice和ICAP/4的元件参数变量和最优化分析、Multisim的网络分析、CircuitMaker的错误设置等都是比较有特色的功能。 Pspice语言擅长于分析模拟电路，对数字电路的处理不是很有效。对于纯数字电路的分析和仿真，最好采用基于VHDL等硬件描述语言的仿真软件，例如，Altera公司的可编程逻辑器件开发软件MAX+plusII等。 ●仿真元器件的数量和精度： 元件库中仿真元件的数量和精度决定了仿真的适用性和精确度。电路仿真软件的元件库有数千个到1--2万个不等的仿真元件，但软件内含的元件模型总是落后于实际元器件的生产与应用。因此，除了软件本身的器件库之外，器件制造商的网站是元器件模型的重要来源。大量的网络信息也能提供有用的仿真模型。设计者如果对仿真元件模型有比较深入的研究，可根据最新器件的外部特性参数自定义元件模型，构建自己的元件库。对于教学工作者来说，软件内的元件模型库，基本上可以满足常规教学需要，主要问题在于国产元器件与国外元器件的替代，并建立教学中常用的国产元器件库。
智能微电网实验平台建设
智能微电网实验平台建设 未来能源革命成功与否的关键在于分布式能源生产管理技术和一体化能源存储解决方案。微电网系统中，光伏发电和风力发电的是目前应用较为广泛的清洁能源，智能型微电网是近年来的研究热点，目前，北美、日本和欧洲等国家已经在加快进行微电网的研究和建设，我国微电网相关的研究和实验系统建设多局限于理论研究和数字仿真，因此建设智能微电网实验平台将至关重要。 1、微电网实验平台建设现状 在不改变现有配电网结构下，对了减小间歇性分布式发电系统给传统大电网带来的冲击，美国CERTS组织最先提出微电网概念。微电网是把规模较小的分散独立系统，如燃气轮机、光伏发电、风力发电、电池、电力电子设备等并在一起直接与用户相连，大大减少了输电损耗和费用，保证了本地电压稳定和用电不间断，与大电网并联运行时，可以看作电网的可控单元，当大电网断电，也可以独立运行保证本地用户用电，提高了供电可靠性。 在微电网系统实验室建设方面，各发达国家已经完成很多项目建设。最早CERTS组织2001年在威斯康星大学建立了系统容量为200KW，电压等级280V/480V的微电网系统。 在智能微电网平台建设领域，相对国外实验室或示范工程，我国的差距较为明显，一是规模非常有限，如杭州电子科技大学微电网系统主要能供应两栋教学楼；二是缺乏实际应用，缺失针对某地区用户的实际运用。2015年7月，国务院批复同意设立《河北省张家口可在生能源示范区发展规划》，同意设立张家口可再生能源示范区，根据规划，到2020年，张家口示范区55%的电力消费来自可再生能源。这预示着我国正在逐步弥补与国外在微电网规模和应用上的差距。 2建设的必要性 2008年初的冰雪天气导致我国发生大面积停电，暴露了我国现有网架结构在供电可靠性上的缺陷，微电网以其灵活的接入方式，能够保证恶劣天气下的供电，可以作为现有骨干电网的必要补充，反观微电网技术从提出到现在的近15年里，我国在该技术上的突破仍然欠缺，尚处于起步阶段，如果需要大规模应用，还有很多技术难题有待解决，如电能质量问题、储能容量优化问题等。 随着新的电改方案逐步落实，国内智能型微电网建设逐步开展，我国在“十二五”期间微电网的市场规模随智能电网的建设，年均增长率在8%左右。2015年能源局发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》进一步提出了加快推进新能源微电网示范工程建设的机制。 因此，建立智能型微电网系统实验平台是微电网技术入科研和新能源发电专业学生实验教学的有效方法。 3、微电网试验平台建设 北京群菱专注于智能微电网实验平台的建设，针对微电网建设的难题，推出多个微电网实验平台： 1、微电网仿真试验研究平台—满足交直流混合微电网、关键设备检测、功能验证，有针对性开展微电网技术研究；
微电网的建模与仿真开题报告
电气工程系毕业设计 开题报告 课题名称：微电网建模及其仿真 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 年月日 微电网建模及其仿真 课题开题报告
1．课题来源 微电网的应用可就地将新型微电源和负荷结合起来进行协调控制和运行，有效缓解各种分布式电源直接接入电网的影响，并提供了环保、安全、高效、可靠的电能供应。 微电网的优点主要包括能够充分利用了分布式电源的分散性、位置灵活的优点，能够提供冷热电联产，充分挖掘了分布式电源的效率。微电网具有即插即用的特点。微电网可以作为一个可定制的电源，以满足用户多样化的需求，例如，降低网络损耗，增强局部供电可靠性，通过利用废热提高能源利用效率，支持当地电压，提供电压下陷的校正，或作为不可中断电源等。微电网能够孤网运行，它在特殊情况下能与大电网互为备用，极大地提高了电网的安全可靠性问题。微电网运行具有较强的经济效益。从用户来看极大地提高了能源利用效率使用冷热电联产，能源热效率能从提高到左右从投资者的角度来说微电网更环保、投资成本和运行成本更低，更能适应终端用户能源需求变化。 2．国内外的研究现状 （一）国内外微电网的发展 目前国内在微电网应用方面应用最为广泛、前景最为明朗的，应该首推冷热电三联产技术。因为对于中国大部分地区的住宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂来说，都存在供电和供暖或制冷需求，很多都配有发电设备，这些都是冷热电三联产的多目标分布式供能系统的广阔市场。 提高能源利用效率、开发新能源、加强可再生能源的利用，是解决中国经济和社会快速发展过程中日益凸显的能源需求增长与能源紧缺、能源利用与环境保护之间的矛盾的必然选择。采用微电网技术有助于充分利用各地丰富的清洁和可再生能源，向用户提供“绿色电力”，是实现“节能减排”目标的重要举措。《国家中长期科学与技术发展规划纲要一年》中明确提出要大力开展“可再生能源低成本规模化开发利用”以及“间歇式电源并网及输配技术”开展微电网研究符合国家的需求，虽然目前国内对微电网的研究基本还处于起步阶段，但微电网的特点适应中国电力发展的需求与方向，在中国具有广阔的前景。 目前国家多所高校和科研院所已对微电网展开了相关研究，己在微电网的控制策略、储能技术、电力电子技术等方面取得了不错的进展。其中中国科学院电工研究所承担的“计划”、南方电网公司和天津大学等单位承担的“计划”、杭州电子科技大学和合肥工业大学等单位建立的小型微电网实验研究系统等都为微电网技术的发展提供了系统的理论研究和工程实践验证。为微电网的研究积累了经验。 美国最早提出了微电网概念〔，近年来，其微电网研究已取得了较大的进展，多项示范工程己经建立。其研究的重点主要集中在提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制的多种电能质量要求、实现智能化和降低成本等方面。美国电气技术可靠性解决方案联合会首次对微电网在经济性、可靠性及其对环境的影响等方面进行了分析研究。其提出了较为完整的微电网概念。所提出的微电网主要考虑了当微电网和主网因为故障突然解列时，微电网能够自动解列转入孤岛运行，并维持对自身内部负荷的电能供应，直到故障排除。的微电网设计理念是单点并网不上网、不采用快速电气控制、提供多样化的供电可靠性与电能质量、可以无缝
电力系统仿真软件介绍
电力系统仿真软件 电力系统仿真软件简介 一、PSAPAC 简介: 由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 功能：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。 LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。 IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。 TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。 DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。 LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。 VSTAB（Voltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。为了估计电压不稳定状态，使用了一种增强的潮流程序，提供了一种接近不稳定的模式分析方法。 ETMSP（Extended Transient midterm Stability Program）：EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。为了满足大型电力系统的仿真，程序采用了稀疏技术，解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。 SSSP(Small－signal Stability Program)：该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析，由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序（PEALS）两个子程序组成。MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值，由于系统的所有模式都计算，它对控制的设计和协调是理想的工具；PEALS使用了两种技术：AESOPS算法和改进Arnoldi 方法，这两种算法高效、可靠，而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。 二、EMTP/ATP 简介: EMTP是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和运算结果精确等优点,对于电网的稳态和暂态都可做仿真分析，它的典型应用是预测电力系统在某个扰动（如开关投切或故障）之后感兴趣的变量随时间变化的规律，将EMTP 的稳态分析和暂态分析相结合，可以作为电力系统谐波分析的有力工具。 ATP（The alternative Transients Program）是EMTP的免费独立版本，是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本, 它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统，数学模型广泛，除用于暂态计算，还有许多其它重要的特性。ATP程序正式诞生于1984年，由Drs.
超高速电梯系统动态仿真分析
2015年 6月 图 学 学 报 June 2015 第36卷 第3期 JOURNAL OF GRAPHICS V ol.36 No.3 基金项目：湖南省职业教育“十二五”省级重点建设项目(湘教通[2014]176号) 作者简介：马幸福(1983-)，男，湖南邵阳人，讲师，工程师，硕士。主要研究方向为机械系统动力学、工程图学。E-mail ：maxingfu3618@https://www.wendangku.net/doc/f811005807.html, 超高速电梯系统动态仿真分析 马幸福， 陈炳炎 （湖南电气职业技术学院机械工程系，湖南 湘潭 411101） 摘 要：电梯的振动是影响舒适性的最主要因素，针对4.0 m/s 超高速电梯系统，以轿厢-轿架-导轨-钢丝绳耦合系统为研究对象，建立垂直系统振动动力学模型，结合机械系统动力学自动分析虚拟样机技术，通过建立钢丝绳动力学模型、添加导轨与导靴之间的接触力、水平振动激励及垂直振动激励，建立电梯整机虚拟样机模型，设定约束与驱动，进行动态特性仿真分析。仿真结果表明，电梯垂直振动加速度、水平振动加速度等性能指标满足要求，为超高速电梯的开发提供了设计依据。 关 键 词：虚拟样机；超高速电梯；振动加速度；动态仿真 中图分类号：TP 391.9 文献标识码：A 文 章 编 号：2095-302X(2015)03-0397-05 Dynamic Simulation of Ultra-High-Speed Elevator System Ma Xingfu, Chen Bingyan (Mechanical Department, Hunan Electrical College of Technology, Xiangtan Hunan 411101, China) Abstract: The vibration is the main force affecting elevator comfort. In order to study the dynamic characteristics of the 4.0 m/s ultra-high-speed elevator system, the lift cabin-car frame-guide rail-wire rope coupled system was taken as the study object. First, the vibration dynamic model of vertical system was built. Then, combined with automatic dynamic analysis of mechanical systems virtual prototyping technology, the elevator virtual prototype model was built by establishing rope s dynamics model, adding a contact force between the guide rail and the guide shoe, adding horizontal vibration excitation and vertical vibration excitation. Dynamic characteristic simulation was carried out for this model under setting certain constraints and drivers. The results showed that those performance indicators such as vertical vibration acceleration and horizontal vibration acceleration were meeting the requirements and the simulation results also provided design basis for the development of ultra-high-speed elevators. Keywords: virtual prototype; ultra-high-speed elevator; vibration acceleration; dynamic simulation 随着社会的飞速发展，高层建筑、超高层建筑 的不断涌现，带动电梯朝着高速、超高速方向发展。 目前电梯行业习惯将电梯运行速度≤2.5 m/s 称为 中低速电梯，运行速度在2.5~4.0 m/s 之间称为高速 电梯，运行速度≥4.0 m/s 称为超高速电梯。国外电 梯企业早已研制出运行速度超过10.0 m/s 的超高速 电梯，但是国内企业电梯产品运行速度一般低于 4.0 m/s ，电梯运行的舒适性、动态特性的技术难点一直成为制约国内高速电梯、超高速电梯研制的瓶颈[1-2]。 电梯的动态特性是超高速电梯研发的关键技术，电梯的动力学系统与控制系统、曳引系统、钢
微电网标准体系
微电网标准体系建设 微电网在全国范围发展迅速，亟需标准化工作给予技术支撑和规范。微电网改变了电力系统在中低压层面的结构和运行方式。与微电网的电网运营企业和设备供应商们熟悉的传统原则受到挑战。迫切需要国家层面的标准化工作支撑，很多时候我们一些供电原则、保护原则等受到挑战，迫切需要从国家层面标准化工作的支撑，必须要有国标才方便管理层面，甚至政府、法院认可的程度。 微电网的标准体系急需统一的规划和顶层设计，微电网和分布式电源并网涉及发电、电网、用户等多个领域，系统复杂性突出。需要将微电网作为一个相对独立单元，对相关技术领域开展系统分析。对不同应用场景下微电网、分布式电源功能进行定位和系统边界区分。从系统的角度辨识标准缺失和可能出现的重复甚至矛盾的地方，识别亟需制定的标准，制定微电网标准化路线图和标准体系。这是我们标委会在做的工作。 目前定的标准，包括微网建模及仿真、微网并网、微源接入微网、微网规划设计、微网运行特性测试、微网调试及验收、微网运行维护、微网内发电侧管理、微网内需求侧管理、微网内储能管理、微网保护、微网信息与通讯、微网监控系统功能、微网黑启动、微网运行评价。在标准领域都有很多工作急需要做，没有这些标准支撑很难形成大规模网站化推广。 针对微电网建设的难题，北京群菱专注于微电网研究试验平台的开发，推出多个微电网实验平台： 1.微电网仿真试验研究平台 2.微电网监控及能量调度管理系统 3.微电网电缆阻抗模拟系统 4.多源互补智能微电网供电系统 5.开放式交直流电力电子研究与试验平台
以上平台均为群菱能源专业设计制造，详细技术方案请联系群菱获取。试验平台可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究、微电网之间的相互影响及调度控制技术研究、微电网储能研究以及风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。 群菱能源微电网仿真实验室成功案例：中国电科院“先进配电自动化与配电网优化控制联合实验室”、“电力需求侧管理和智能用电仿真实验室”,中科院电工研究所“多能互补发电系统运行和保护性能测试系统”,国网智能电网研究院“交/直流电网物理仿真试验平台”,河南电科院“智能配电网新能源接入研究平台”,浙江工业大学“智能微电网试验、测试与储能系统”,南昌大学“微电网仿真模拟试验平台”等数十家科研院所，为我国微电网标准体系建设贡献出一份力量。 标准化工作的现状以及展望，中国在IEC先后发起成立adhocG53微电网特别工作组和IECSEG6微电网系统评估组，这个组的使命去年年底已经完成了，制定IEC在微电网领域的战略规划。目前微网标准的现国家标准层面，微电网领域6项，行业标准微电网领域4项。微电网标准体系的研究和编制，内容涵盖微电网的规划设计、调试验收、并网测试、运行控制等内容。
基于MATLAB的电力系统仿真
《电力系统设计》报告题目: 基于MATLAB的电力系统仿 学院：电子信息与电气工程学院 班级: 13级电气 1 班 姓名:田震 学号: 日期：2015年12月6日 基于MATLAB的电力系统仿真 摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来 越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。 电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况，从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点，利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。 关键词：电力系统；三相短路；故障分析；MATLAB仿真 目录 一．前言.............................................. 二．无穷大功率电源供电系统仿真模型构建............... 1.总电路图的设计......................................