ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЦИФРОВЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В СИСТЕМЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ MATLAB–SIMULINK


DOI: http://dx.doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-4-291-308

Полный текст:


Аннотация

Рассмотрена реализация информационного обеспечения для компьютерных и аппаратно-программных испытательных комплексов для проверки работоспособности цифровых токовых защит электроустановок и их моделей в системе динамического моделирования MatLab-Simulink. Показано, что математическое моделирование части электроэнергетической системы – обобщенного электроэнергетического объекта – может строиться на основе жестких и гибких моделей. Жесткие модели, реализуемые на основе математического описания электрических и магнитных контуров элементов энергосистемы, могут рассматриваться как эталон, с которым можно сравнивать результаты моделирования таких же электроэнергетических объектов, но полученных в других системах моделирования. Гибкие модели обобщенного электроэнергетического объекта предлагается реализовывать в системе динамического моделирования MatLab-Simulink, в состав которой входит пакет расширения SimPowerSystems, ориентированный на имитационное моделирование электротехнических устройств. Рассмотрены особенности расчета параметров основных библиотечных блоков SimPowerSystems, из которых формируется модель энергосистемы. Из стандартных блоков Simulink составлены модели трехфазной группы трансформаторов тока с соединением вторичных обмоток и нагрузок по схеме «звезда с нулевым проводом» и модель цифровой токовой защиты, отсутствующие в базовой библиотеке. Проведено сопоставление результатов моделирования одного и того же обобщенного электроэнергетического объекта, реализованного в различных компьютерных программных комплексах. Расхождение результатов моделирования составило не более 3 %, что позволяет рекомендовать систему динамического моделирования MatLab-Simulink для создания программного обеспечения аппаратно-программных испытательных комплексов. Предложена структура аппаратно-программных испытательных комплексов на основе проверочной установки Omicron CMC 356. Произведено сравнение времени срабатывания реального цифрового реле типа МР 801 и модели, параметры которой в точности повторяют параметры устройства прототипа при идентичных входных воздействиях. В результате проведенных испытаний выявлено близкое совпадение результатов (расхождение не более 8 %), что подтверждает возможность использования предложенных испытательных комплексов при разработке и отладке новых цифровых устройств релейной защиты. 


Об авторах

И. В. Новаш
Белорусский национальный технический университет
Беларусь


Ф. А. Романюк
Белорусский национальный технический университет
Россия

Адрес для переписки: Романюк Федор Алексеевич – Белорусский национальный технический университет,  просп. Независимости, 65/2, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Teл.: +375 17 331-00-51    faromanuk@bntu.by



Ю. В. Румянцев
Белорусский национальный технический университет
Беларусь


В. Ю. Румянцев
Белорусский национальный технический университет
Беларусь


Список литературы

1. Нудельман, Г. С. Применение технологий моделирования в развитии инновационных направлений электроэнергетики / Г. С. Нудельман, A. A. Наволочный, О. А. Онисова // Релейщик. 2014. № 2. С. 16–19.

2. Романюк, Ф. А. Информационное обеспечение вычислительного эксперимента в релейной защите и автоматике энергосистем / Ф. А. Романюк, В. И. Новаш. Минск: ВУЗ-ЮНИТИ, 1998. 174 с.

3. Новаш, И. В. Математическое моделирование коммутационных режимов в электроустановках с трансформаторами / И. В. Новаш, Ф. А. Романюк. Минск: БНТУ, 2013. 226 с.

4. Validation of Mathematical Model of Differential Protection / F. Romanyuk [et al.] // Przegląd Electrotechniczny. 2014. Vol. 90, № 3. P. 187–190.

5. Ломан, М. С. Микропроцессорная защита силовых понижающих трансформаторов / М. С. Ломан. Минск: БНТУ, 2015. 25 с.

6. Дэбни, Дж. Б. Simulink 4. Секреты мастерства / Дж. Б. Дэбни, Т. Л. Харман; пер.с англ. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2003. 403 с.

7. SimPowerSystems. User’s Guide. The MathWorks, Inc. 2012. 411 p.

8. Совершенствование математических моделей элементов распределительных сетей для исследования новых принципов выполнения микропроцессорных защит: отчет о НИР (заключ.): 11-05) / БНТУ; рук. И. В. Новаш. Минск, 2013. 116 с. № ГР 20110999.

9. Новаш, И. В. Расчет параметров модели трехфазного трансформатора из библиотеки MatLab–Simulink с учетом насыщения магнитопровода / И. В. Новаш, Ю. В. Румянцев // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2015. № 1. С. 12–24.

10. Черных, И. В. Моделирование электротехнических устройств в MatLab, SimPowerSystems и Simulink / И. В. Черных. М.: ДМК Пресс; СПб: Питер, 2008. 288 с.

11. Новаш, И. В. Упрощенная модель трехфазной группы трансформаторов тока в системе динамического моделирования / И. В. Новаш, Ю. В. Румянцев // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2015. № 5. С. 23–38.

12. Comparative Assessment of Digital Filters for Microprocessor-Based Relay Protection / F. Romanyuk [et al.] // Przegląd Electrotechniczny. 2016. Vol. 92, № 7. P. 128–131.

13. Реализация цифровых фильтров в микропроцессорных устройствах релейной защиты / Ю. В. Румянцев [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2016. № 5. С. 397–417. DOI: 10.21122/1029-7448-2016-59-5-397-417.

14. McLaren, P. G. A Real Time Digital Simulator for Testing Relays / P. G. McLaren [et al.] // IEEE Transactions on Power Delivery. 1992. Vol. 7, No 1. P. 207–213.

15. Development of Dynamic Test Cases in OPAL-RT Real-Time Power System Simulator / S. K. Singh [et al.] // Power Systems Conference (NPSC), 2014 Eighteenth National. 2014. P. 1–6.

16. IEEE Standard Common Format for Transient Data Exchange (COMTRADE) for Power Systems: IEEE Std C37.111-1999. Approved 18 March 1999. NY: Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 1999. 55 p.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Новаш И.В., Романюк Ф.А., Румянцев Ю.В., Румянцев В.Ю. ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЦИФРОВЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В СИСТЕМЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ MATLAB–SIMULINK. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2017;60(4):291-308. DOI:10.21122/1029-7448-2017-60-4-291-308

For citation: Novash I.V., Romaniuk F.A., Rumiantsev Y.V., Rumiantsev V.Y. MATLAB-SIMULINK BASED INFORMATION SUPPORT FOR DIGITAL OVERCURRENT PROTECTION TEST SETS. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2017;60(4):291-308. (In Russ.) DOI:10.21122/1029-7448-2017-60-4-291-308

Просмотров: 71

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)