低壓數字輸入輸出面板

簡(jiǎn)要描述：低壓數字輸入輸出面板LVDI/DO是安裝在RTDS仿真器機柜正面，固定在機架上的面板硬件設備，用于更加方便地使用GTFPI卡上的數字量輸入和輸出（TTL電平信號）。LVDI/DO面板包含16路數字量輸入通道和16路數字量輸出通道（見(jiàn)圖 3-17），作為RTDS仿真器和外部設備之間的接口。使用數字量輸入輸出面板時(shí)，GTFPI板卡中的ACTQ245元件最大驅動(dòng)電流為24mA。數字量輸出通道可以輸出數字

產(chǎn)品型號： LVDI/DO

所屬分類(lèi)：電力仿真

更新時(shí)間：2024-12-17

聯(lián)系我們 在線(xiàn)咨詢(xún)

隨著(zhù)電力技術(shù)的發(fā)展，電力系統的建設和電網(wǎng)互聯(lián)規模的擴大對動(dòng)模實(shí)驗室的要求逐漸提高。電力系統物理動(dòng)態(tài)模擬試驗是根據相似原理，按比例縮減實(shí)際電力系統中的元件來(lái)建立電力系統模型，確保在模型上所反應的過(guò)程和實(shí)際系統中的過(guò)程相似，并且具有相同的電氣特性。動(dòng)模實(shí)驗室的建設初期需要花費大量的時(shí)間，對系統總體規模和元件模型進(jìn)行設計規劃，例如設備的規模、模擬元件的參數、模擬元件多樣性、控制水平、組模水平等方面。根據不同的動(dòng)態(tài)模擬試驗需求，對動(dòng)模設備的要求與種類(lèi)逐漸多樣化，在開(kāi)展試驗前期需要進(jìn)行大量的準備工作，包括根據試驗需要設計選擇系統模型的具體參數，模擬元件模型之間的連接組合和動(dòng)模系統的集成。因此，隨著(zhù)數字仿真和離線(xiàn)計算軟件的日益成熟，全數字實(shí)時(shí)仿真逐漸成為對現代電力系統的試驗研究、測試與驗證的重要手段之一。
電力系統電磁暫態(tài)仿真最常見(jiàn)的解決方案是Dommel算法。該算法中使用梯形積分法則將根據電力系統分析得到的積分方程離散化為代數方程。使用梯形積分法則的時(shí)候，方程的解只在離散時(shí)刻進(jìn)行計算，而不是連續時(shí)刻的解。兩次計算方程解的離散時(shí)刻之間的時(shí)間間隔被稱(chēng)為步長(cháng)，表示為△t。所有表示電力系統模型的方程必須在每個(gè)步長(cháng)中進(jìn)行計算。對于包含電力電子的大規模復雜電力系統模型，即使使用現代*計算機，每個(gè)步長(cháng)的計算也需要花費很長(cháng)時(shí)間才能完成，所花費的時(shí)間可能是幾秒，幾十秒甚至幾分鐘。這種情況的仿真被稱(chēng)為“非實(shí)時(shí)"或“離線(xiàn)"運行模式。然而，如果計算機能夠連續執行并完成每個(gè)步長(cháng)時(shí)間內所需的計算，所用時(shí)間小于或等于一個(gè)仿真步長(cháng)，那么這種情況下的仿真可以稱(chēng)為實(shí)時(shí)仿真。如果系統能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，并且與外部世界在固定的時(shí)間間隔（時(shí)間間隔等于系統的仿真步長(cháng)）進(jìn)行數據交換，這種實(shí)時(shí)仿真可稱(chēng)為“硬實(shí)時(shí)"。
基于PC計算機的電磁暫態(tài)（非實(shí)時(shí)）仿真軟件一直廣泛運用于電力系統電磁暫態(tài)和穩態(tài)的分析研究，例如PSCAD、EMTP、ATP等。數字仿真軟件利用數學(xué)模型來(lái)表示各種電力系統元件，用戶(hù)能自由組合和連接這些模型來(lái)搭建詳細的電力系統模型案例，模擬各種系統運行工況和故障，滿(mǎn)足各種系統情況下暫態(tài)和穩態(tài)的分析研究。隨著(zhù)現代電力技術(shù)和設備的發(fā)展，對電力系統控制保護裝置和新型電氣設備的基本原理和性能指標進(jìn)行試驗研究成為了實(shí)驗室的主要研究方向。綜合物理動(dòng)模和全數字仿真的特點(diǎn)，基于物理和數字仿真模型的混合式仿真系統成為實(shí)驗室建設新的發(fā)展趨勢。

RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器是一個(gè)全數字化系統，能夠實(shí)時(shí)并連續地運行，并通過(guò)Dommel算法對電力系統進(jìn)行電磁暫態(tài)模擬。通過(guò)配套軟件和定制化硬件相結合的方式，RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器可以實(shí)現步長(cháng)從1.5微秒至50微秒的多速率系統仿真。RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器的操作系統是按照實(shí)時(shí)要求設計研發(fā)的，保證了仿真過(guò)程中的“硬實(shí)時(shí)"，也就是說(shuō)，仿真過(guò)程中不允許任何的計算超時(shí)發(fā)生。

RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器的硬件設備采用模塊化設計，用戶(hù)可以根據實(shí)驗室規模隨時(shí)擴展RTDS仿真系統的計算能力以及I/O接口數量。實(shí)驗室的RTDS仿真系統規模增加可以通過(guò)兩種方式：一是增加更多的NovaCor授權核的許可證（每個(gè)RTDS仿真機箱中最多可以激活10個(gè)授權核），二是增加更多的RTDS NovaCor仿真機箱（chassis）。結合目前的硬件設計，RTDS仿真系統可以支持包含多達144個(gè)仿真機箱的聯(lián)合仿真。用于輸入輸出的I/O板卡（具體介紹參見(jiàn)下文3.2——外設板卡和硬件設備）可以根據實(shí)驗室仿真系統建設需要，相應增加RTDS仿真系統輸入輸出的I/O接口數量。

用戶(hù)通過(guò)RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器配套軟件RSCAD來(lái)控制系統仿真，使RTDS仿真器的操作和使用變得更加簡(jiǎn)單、高效。RSCAD軟件提供了一個(gè)圖形用戶(hù)界面（GUI），可以幫助用戶(hù)更加直觀(guān)的操作使用RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器，其中包括仿真系統的建立、系統的運行操作和控制、在仿真過(guò)程中系統參數的修改、數據采集和結果分析等。另外，RSCAD軟件中包含大量的元件模型可以用來(lái)搭建詳細的仿真案例，例如電力系統和電力電子元件模型、控制系統以及保護和自動(dòng)化元件模型。這些模型均由RTDS技術(shù)公司的研發(fā)團隊開(kāi)發(fā)和測試，在教學(xué)、研發(fā)、測試和實(shí)際工程中廣泛運用并加以驗證。同時(shí)，根據RTDS的廣大客戶(hù)在日常工作使用中得出的經(jīng)驗與建議，對RSCAD軟件不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善。
RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器是一個(gè)集設計、研究和測試于一體的理想工具，通常用于對物理裝置的保護和控制方案的測試和驗證。RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器具備大量的數字、模擬和以太網(wǎng)的輸入/輸出（I/O）功能，可以與物理的保護和控制裝置進(jìn)行閉環(huán)連接，用于研究控保裝置與仿真的電力系統之間的相互作用。
RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器可以在對操作運行人員、工程師、研究人員和學(xué)生的培訓中發(fā)揮多種多樣的作用。事實(shí)上，RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器為與電力行業(yè)相關(guān)系統的模擬和測試提供了新的方法和技術(shù)優(yōu)勢。因為RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器是實(shí)時(shí)且連續運行的，它能夠很大程度的模擬真實(shí)電力系統的運行方式與系統響應特征。RTDS實(shí)時(shí)數字仿真器為測量設備、保護繼電器和控制器等設備提供了一個(gè)模擬的且接近真實(shí)電力系統的環(huán)境。在這個(gè)實(shí)驗平臺中，用戶(hù)可以配置、操作和運行各種電力系統模型，研究被測硬件裝置與仿真電路之間的相互作用。相比傳統的物理動(dòng)態(tài)模擬方法，基于RTDS的數字仿真方法具有建模周期短、靈活性強、安全性好、結果直觀(guān)等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐驗證的電磁暫態(tài)模型，保證了其數學(xué)模型的計算精度和合理性，加上經(jīng)典Dommel算法的精確性和穩定性以及現代計算機設備的強大計算處理能力，為數?；旌鲜椒抡婧腿珨底謱?shí)時(shí)仿真提供基礎條件，成為高性?xún)r(jià)比的電力系統模擬試驗選擇。