张炳达，李银芝

（天津大学 智能电网教育部重点实验室，天津 300072）

0 引言

目前，变电站培训仿真系统已成为一种培训变电工人的有效工具，其中数字物理混合型变电站培训仿真系统备受关注［1-4］。这种培训仿真系统对一次系统采用全数字仿真，对二次系统使用全部真实设备。为了能使二次系统真实设备正常运行，要求一次系统数字仿真部分提供的电压互感器二次侧电压信号和电流互感器二次侧电流信号具有实时性［5-8］。

变电站一次系统仿真模型不仅涉及断路器、隔离开关、母线、变压器、地线等设备，而且还要在输电线路部分插入若干个故障模型。为降低数字一次系统的建设成本，本文采用贝瑞隆等值电路描述输电线路，把一次系统仿真模型分解成1个站内仿真模块、若干个线路仿真模块和负荷仿真模块；用逻辑分析法决定电流互感器中的真实电流，使站内仿真模块仅包含变压器、母线节点和馈线端点；采用易于并行化的多项式预条件共轭梯度（PCG）法进行仿真计算，便于用多微处理器系统加以实现。为避免一次系统网络参数突然变化引起的计算风暴对实时仿真的干扰，提出了一种计算模块独立于输出模块的预仿真策略。

1 变电站仿真模型的分块

为模拟输电线路不同位置的故障，将输电线路分成若干段，且在段间加入如图1所示的故障模型。

在图 1 中，Ra、Rb、Rc用于模拟断线故障，Rae1、Rbe1、Rce1、Re1和 Rae2、Rbe2、Rce2、Re2用于模拟短路故障，其中各电阻的取值因故障性质而异。……