第４２卷 云南电力技术 Ｖｏ１．４２ ＮＯ．６ ２０１４年ｌ２月 ＹＵＮＮＡＮ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｐ０ＷＥＲ Ｄｅｃ．２０１４ 特高压直流输电现场层模拟仿真技术应用 杨广羽，刘敏，冯广涛，王彦宾 （许继电气股份有限公司，河南许昌４６１０００） 摘要：介绍了特高压直流输电系统中现场层模拟仿真技术的原理及实现过程，分析了ＳＩＭＩＴ仿真模拟器装置及 ＰＲＯＦＩＢＵＳ ＤＰ总线协议的主要功能。根据６ＭＤ和ＤＦＵ测控装置的不同特性．现场层模拟技术配置相应的模拟装置及接 口信号。现场层模拟器仿真技术在高压直流输电系统的应用，即采用硬件接口模拟及现场总线通讯模型仿真方式，完全 模拟直流工程ＰＲＯＦＩＢＵＳ ＤＰ现场总线及测控功能。从而在动态性能实验中做到用最少的资源完成控制保护主机完整的 闭环控制。 关键词：特高压直流；现场层模拟装置；仿真技术；现场总线协议；仿真应用。 Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ Ｌａｙｅｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ＵＨＶＤＣ Ｓｙｓｔｅｍ ＹＡＮＧ Ｇｕａｎｇｙｕ，ＬＩＵ Ｍｉｎ，ＦＥＮＧ Ｇｕａｎｇｔａｏ，ＷＡＮＧ Ｙａｎｂｉｎ （ＸＪ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｘｕｃｈａｎｇ，Ｈｅｎａｎ ４６１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｔｅｘｔ ｗｅ ｇａｖｅ ｄｅｔａｉｌ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｅｌｄ ｌａｙｅｒ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ＵＨ— ＶＤＣ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ ｗａｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｒｉｍａｒｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ＳＩＭＩＴ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ＰＲＯＦＩＢＵＳ ＤＰ ｂｕｓ ｐｒｏｔｏ— ｃｏ１．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ６ＭＤ ａｎｄ ＤＦＵ ｄｅｖｉｃｅｓ，ＳＩＭＩＴ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎ— ｔｅｒｆａｃｅ ｓｉｇｎａｌｓ．Ｆｉｅｌｄ ｌａｙｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ＵＨＶＤＣ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｍａｎｎｅｒ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｆｉｅｌｄ ｂｕｓ ｃｏｎ— ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ．Ｉｔ ｃａｎ ｆｕｌｌ ｓｉｍｕｌａｔｅ ＰＲＯＦＩＢＵＳ ＤＰ ｆｉｅｌｄ ｂｕｓｅｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｖｉｃｅ’Ｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｉｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｅｓｔ，ＳＯ ｔｈａｔ ｗｅ ｃａｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｔｅｓｔ ｗｉｔｈ ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｂｙ ＲＴＤＳ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｅａｓｔ ｒｅ— ｓｏＵｒＣｅＳ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ＤＣ（ＵＨＶＤＣ）；ｆｉｅｌｄ ｌａｙｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ；ｆｉｅｌｄ ｂｕｓ ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａ— ｔｉｏｎ． 中图分类号：ＴＭ７６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—７３４５（２０１４）０６—０１３５—０４ ＾Ｕ －刖 ０‘Ｉ－置 －一 及开关量的告警、命令及设备状态信息。这些通 随着高压直流输电技术的不断发展，目前高 过现场层测控装置处理的信息不但要用于连锁、 压直流工程具有更高的电压等级、更大的输送容 逻辑判断，还需要送到后台监控系统用于显示。 量和更远的传输距离等特点。这就对直流控制保 但众多Ｉ／Ｏ现场层测控装置的设备全部参与ＤＰＴ 护系统设备在可靠性和功能完善性上提出了更高 实验，不但需要巨大的实验场地，而且屏间接线 的要求［１］。目前，ＲＴＤＳ实时数字仿真系统是开 工作繁琐．需要占用大量的人力、物力及时间周 展高压直流控制保护试验最广泛和最有效的手段 期。而且大量的断路器、隔离开关、接地刀等一 之一｜２］。国内验证控制保护系统性能常规的做法 次设备不能在ＲＴＤＳ里面进行一次模拟，会出现 就是利用ＲＴＤＳ数字仿真系统进行动态性能实验 “无控而控”情况，不能满足直流工程动态实验 （Ｄｙｎａｍｉｃ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｔｅｓｔ），简称ＤＰＴ实验。但 完全模拟直流工程现场的需求。现场层模拟器仿 ＲＴＤＳ实时数字仿真系统的仿真能力有限，以处 真技术在高压直流输电系统的应用，不但完全可 理器ＧＰＣ为例，１个Ｒａｃｋ仅能计算６６个触点和 以解决上述问题，还能完全模拟直流工程ＰＲＯＦＩ— ５６个开关，远远不能满足直流换流站交直流场断 ＢＵＳ ＤＰ现场总线及测控功能。从而做到在直流 路器、隔刀、地刀等众多设备的闭环控制需求。 工程的动态性能实验中，完成控制保护主机完整 直流换流站每种一次设备都有大量的模拟量 的闭环控制。下面以￣８００ ｋＶ普侨直流工程为例， １ ３Ｓ
