升级及优化方案

RTDS采用的软件主要包括RSCAD图形用户界面（GUI）、标准电力系统和控制系统元件模型库、RTDS编译器。

RSCAD图形用户界面（GUI）介绍：

用户和RTDS实时仿真器间的所有互动都通过基于Java技术的RSCAD（Re-al time Simulator CAD）文件管理系统来完成。RSCAD代表了一组由单个模块组成的软件，这些模块被用于在仿真器的整个运行过程中完成不同的任务。这个软件是用户和RTDS硬件的主要接口，它允许用户执行所有必需的步骤去准备和运行仿真以及分析仿真输出。RSCAD文件管理器是最高层次的RTDS软件，通过它，用户可以方便地进行仿真模型的搭建、仿真实验运行和实验结果分析。用户通过它管理图形的驱动系统。这个以图标为基础的文件管理系统帮助用户组织大量的研究和与其相关的文件。此外他为用户间的信息交换提供方便，所有其他的RSCAD图形用户界面模块都可由文件管理器启动。

RSCAD是电力系统内比较常用的软件，图9-2是RTDS设备的RSCAD文件管理系统。

图9-2 RTDS设备的RSCAD文件管理系统

图9-3是RTDS设备的绘图器界面。

图9-4是RTDS设备的运行模块界面。

图9-3 RTDS设备的绘图器界面

RSCAD软件主要包括Draft、Runtime、TLine/Cable和Multiplot等模块。

Draft模块是一个预处理的模块，它是用来搭建需要仿真的电力系统的接线图和相关参数的输入。代表着各电力系统元件和控制功能模块的图标就储存在工作屏幕一侧的元件库内，这些元件可以是由RTDS预定义的或用户自定义的，而需要仿真的电力系统的接线图则在屏幕的另一侧组装。接线图的搭建是通过选择和复制元件库中的元件并将它们用鼠标拖到接线图搭建的区域，然后通过合适的方式把它们互相连接起来。所有的动作都通过鼠标或键盘驱动，以便使用最少的操作达到最高的速度。一旦接线图的组建和数据的输入完成，用户可以将其存盘和编译，以用于仿真。

Runtime模块是运行模块，RTDS仿真系统必须通过它才能运行。Runtime模块允许创建一个或多个控制台，每个控制台可以分别控制不同的仿真算例。在进行仿真的时候，用户可以用表记、图标和图形监视感兴趣的系统参量。另外，当模拟装置在运行的时候也可以通过按钮、滑标、开关等，动态地与仿真装置互动。例如，可以用一个按钮在电力系统预先设定的地点产生一个故障，用户可以定义故障的类型、位置、触发点和持续时间。此外，用户也能指定其他与故障的施加和启动的相关事件（如定时的开关操作），运行模块也可用于分析和评价采集到的波形以及用于准备可用于书面报告的波形图。

图9-4 RTDS设备的运行模块界面

TLine/Cable模块用于定义与架空输电线盒地下电缆有关的参数文件，交直流线路和电缆的参数能以实际几何参数的格式或集中参数的方式输入。

Multiplot模块用于RTDS仿真结果的后处理和分析，在Multiplot模块中有一些格式化的分析的功能：用户定义的多页、多图形格式化；用户定义的图形和曲线标题；绘制X-Y图形的功能；图形的缩放功能；十字线定点测量工具；曲线计算（带算术和三角函数）；单相和三相傅里叶分析；波形失真分析；图形打印功能。

电力系统和控制系统元件模型介绍：

经过十几年的发展，RSCAD元件库无论在功能和模型精度方面都得到了很大的提高，目前已经拥有了比较完备的电力系统和控制系统的元件库。通过不断的研究和开发以及通过和仿真装置用户的紧密互动，这个电力系统和控制系统的元件库必将继续不断地得到改进和提高。另外，RTDS仿真系统除了具有元件库内预先定义的电力系统和控制系统元件模型之外，用户还能开发和引入新的元件模型。这是通过用户定义元件工具（UDC）来实现的。为了产生DSP代码，编译程序要访问预定义和预装配电力系统元件以及控制功能模块库。为在设计和交接试验阶段中高效地测试驱动设备，可以采用自动批处理运行方式。

电力系统组件模型库包括：

RPC模型。(www.xing528.com)

无源组件：电阻器，感应器，电容器，滤波器分支，非线性电感器。

多导体输电线路：行波的，频率相关的，PI部件，电缆。

变压器：饱和磁滞现象的两绕组或三绕组变压器。

电源和电机：同步电机，感应电机，等效电源。

高压直流：Graetz桥6脉波阀组，点对点或背对背。

SVC：晶闸管控制电感器，晶闸管控制电容器。

开关：断路器，故障切换（L—G，L—L），二极管，晶闸管，可切换滤波器，无功功率控制器。

测量传感器：电流互感器，电容性电压互感器，感应电压互感器。

电力系统计测：有功/无功功率，三相电压有效值，三相电流有效值，频率，相位差。

控制器：电力系统稳定装置，自动电压校准器，调速器，涡轮机（最大值，7块），HVDC控制器，SVC控制器。

通信系统：采样，继电器功能。

其他：具有旁路切换系列电容器，具有一般控制的静态无功补偿，晶闸管控制电阻器。

3PC模型

FACTS：基于GTO的电压型转换器，统一电力潮流控制器，具有改良点火和内部故障的晶闸管控制的串联补偿电容器。

多导体输电线路：互补的12导线线路行波模型，单或双回路的PI部件。

高压直流：具有改良点火和内部故障的Graetz桥变换器模型。

变压器：两绕组或三绕组变压器带装载分接头。

编译器的介绍：

编译器是在用户图形界面与RTDS仿真装置中运行的代码之间的重要联系，是一个特殊设计的编辑系统。RTDS编译器的作用是将用户绘图软件（Draft）输入的系统图形及数据转化为信号处理器所需要的并行处理代码，系统编译后，会生成一个针对某一特定情况的表明每个处理器作用的用户可读文件（.map文件）。这个文件还同时指定了用户用来与实际测量电路、保护装置及控制设备相连接的I/O口。此外，编译器还根据所需要的回路接线和RTDS所具有的硬件资源给每一个处理器分配任务，将元件分配给处理器的工作可以是自动地或是手动地（由用户自己定义）。手动分配处理器对分配I/O界面点可能是重要的，因为I/O界面点在整个项目过程中必须保持不变。