基于解析模型的变电站培训仿真系统

摘要

变电站运行情况直接影响电力系统的安全性及供电质量。为确保电力系统安全可靠合理地运行，需要有效地对变电站运行人员和维护人员进行培训。实物型变电站培训仿真系统真实感强，培训效果好，得到电力部门的广泛认可。
　　 对于由真实二次设备构成的变电站培训仿真系统，如何为二次设备提供一次系统信号一直被研究人员所关注。为降低产生一次系统信号的成本，本文设计了一种基于解析模型的信号发生器一解析/数字变换器(A/N变换器)。
　　 A/N变换器使用FPGA芯片和D/A转换芯片，按照解析模型搭建实时信号数字序列的产生电路。把暂态分量看作为作用时间有限的指数衰减函数，通过控制其长短改变暂态分量的时间常数，利用频率合成技术产生暂态分量信号。为使A/N变换器产生的信号与解析模型完全一致，采用允许启动信号和检测基准时间相结合的方法，精确控制一次系统发生故障的时间和断路器动作的时间。
　　 为保证A/N变换器的输出信号能实时地反映一次系统的运行状况，A/N变换器与一次系统解析模型之间采用高速的以太网通信。对试验样机进行了测试，其结果与理论计算完全相符。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1对变电站人员培训的重要性

1.2变电站仿真培训系统的现状

1.3本文研究的目标和内容

第二章 FPGA及其开发

2.1可编程逻辑器件

2.2 FPGA的结构与特点

2.3 VHDL开发语言

2.4 Quartus Ⅱ开发工具

第三章 A/N变换器的硬件设计

3.1 A/N变换器的硬件系统结构

3.2基于EP1C3T144C8的FPGA最小系统

3.2.1 EP1C3T144C8芯片结构特点

3.2.2最小系统电路

3.3数模转换电路

第四章 A/N变换器的软件设计

4.1 A/N变换器的软件系统结构

4.2稳态分量变换

4.3暂态分量变换

4.4 FPGA与ARM间通信

4.5 FPGA与D/A间通信

第五章变电站短路故障的仿真解析

5.1单相接地短路故障f(1)

5.2两相接地短路故障f(1,1)

第六章结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢