上一次与李诗佳通话是在 11 月份，当时她向我们介绍了继电保护测试。此后，她被任命为 OPAL-RT AXES（应用、专业和电气仿真）部门保护和智能电网团队的负责人。这次，她将向OPAL-RT 产品新闻介绍 OPAL-RT 的 HIL 行波测试系统。
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采访者（四）："施佳，你好。首先，请您介绍一下我们是什么时候引进行波测试系统的？

Shijia Li (SL)： "我们大约在 1.5 年前开发了它"。

IV："我们的软件在 FPGA 上模拟故障已经有一段时间了，为什么以前没有使用这种方法？

SL："以前，FPGA 并未用于保护系统测试。它被用于模拟电力电子设备、电机或驱动器，但不能用于仿真 带有输电线路等的电力系统。这是我们第一次在 FPGA 上测试电力系统组件；这是使用 FPGA 的一种新方法。它具有精确定位（几米之内）和诊断电力系统线路故障所需的快速时间步长。

IV："那么在此之前，所有的保护都是在 CPU 上运行的？我们是如何实现这一突破的？

SL："这实际上是应客户的要求而产生的。他们制造了一个包含算法的设备，需要一种测试方法。传统的测试[编者注：基于 CPU 的测试]无法在他们的设备上运行，因此我们必须使用 FPGA 模型来实现更小的时间步长。我们请一位工程师开发了一个模型--更像是一个数学模型--使其在 FPGA 上运行得更快。这一创新也促使我们改进了求解器。客户的工程师对我们的恒定参数 (CP) 线路模型的结果印象深刻，他们迫切希望看到我们的频率相关 (FD) 线路模型"。

四："所以我们目前有两种不同的生产线模式？

SL："目前，我们只有 CP 系列型号，但我们的研发部门正在最终确定 FD 系列型号"。

四："这两种模式有什么区别？

SL："与 CP 模型相比，FD 线路模型能更准确地表现架空线路。它具有更丰富的谐波内容，能更真实地再现故障时的线路；有了 FD 线路模型，我们就能测试单端 TW 故障定位算法，这更具挑战性。"

IV："令人印象深刻。那么，在这种情况下，用 FPGA 完成如此精确的工作，是一项相当新的创新？

SL:"是的。 行波是一种非常高频的现象，因此需要更快的仿真 和更快的硬件。我们常用的 I/O 板每微秒采样一次，这对于 10 至 50 µs 范围内的仿真足够了，但在 FPGA 上以 500 ns 的速度仿真行波现象时，我们需要能以这一速度跟踪的 I/O 板，以获得更好的精度。幸运的是，我们已经有了一块采样率为 2 MS/s 的电路板"。

四："在此之前，电力公司做了什么？难道他们只是说'在 364 和 365 公里之间的某个地方出现了故障'吗？

SL:"可以这么说。还有其他一些检测故障位置的方法，但不如这种方法精确；这确实取决于制造商。例如，它通常用设定值的百分比来表示，这与线路的长度有关，因此线路越长，准确度就越低。"

四："这在缩小范围方面是一个突破？

SL："是的，当然。这个想法很久以前就有了，但当时中继器本身没有足够的计算能力。处理器的速度不足以运行算法。但随着技术的发展，他们可以在硬件上实现它。要想知道这是多么大的突破，就必须从运行的角度来看待它。当线路出现故障时，可以采用一些策略来避免派出小组进行调查。这些策略因电力公司而异，并以故障地点周围的环境为基础。由于并非到处都有摄像头，因此必须做出一些假设"。

"例如，在农村地区，有些人可能会连续重合和重开断路器，以尝试清除故障（如树木倒在线路上），从而解放线路。如果每种自动策略都失败，或者在密集的城市地区，通常需要派出一个小组进行调查，这可能会造成很大的损失。如果该小组必须在几公里的范围内寻找故障位置，就会耗费大量时间。由于显而易见的原因，对于埋在地下的电缆来说，这就更加困难了。在许多情况下，行波继电器可能意味着高成本的降低。这是一个突破"。

四："这是一个 HIL 过程，对吗？

SL："是的，这是一个硬件在环 (HIL) 过程，但显然不是在生产线本身。有一些测试仪可以在现场进行简单的信号注入测试。但我们现在做的更多是在实验室：我们使用相同的设备、相同的设置。我们正在测试的设备是监控线路。我们正在做的是用模拟器取代实际的电力线：我们向设备发送信号，但设备在模拟器上监测线路。

IV："而更大的背景是控制和保护，这也是你们的专长之一。旅行波测试是人们一直想做的吗？

SL:"嗯，这并不是一个新想法，但真正投入使用的时间并不长。它 是 新功能，而且确实有客户对此表示了兴趣。一般来说，在保护行业，这将被视为一种 创新它还没有被大多数公用事业公司广泛使用或采用。我们看到我们的一些客户在早期阶段就试图说服人们采用这项技术。

四："就整个行业而言，这项技术是如何融入其中的？

SL："在电力系统行业中，保护和控制部门是非常完善和成熟的部门或领域。我们现有的设备和方案或实施足以保护大多数电力系统。目前，有一些新的视角--更广泛地引入可再生能源--可能会带来一些新的挑战。还有行波技术，这给测试带来了挑战：这也是我们开发这一解决方案的最终原因。"

"微电网及其保护也是这一领域的热门话题。除此之外，还有通信辅助保护：我们使用越来越多的光纤，所以这也是我们可以测试的。这就引出了 IEC61850数字变电站概念[编者注：产品新闻博文将陆续发布]：比方说，现在用一个继电器，我们就可以实现很多复杂的功能，当然，测试也会变得更加复杂。

四："谢谢你再次接受我们的采访，诗佳。"

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关于受访者

李诗佳 2012 年毕业于中国浙江大学，获学士学位；2015 年毕业于加拿大麦吉尔大学，获硕士学位。她于 2015 年 3 月加入 OPAL-RT，主要从事电力系统建模以及保护继电器和 PMU 的实时仿真 应用。施佳积极参与开发技术解决方案和提供高级培训，帮助用户更好地利用实时仿真 ，探索最新的保护与控制/智能电网技术。目前，石佳领导 OPAL-RT 的 AXES应用、专业和电气仿真 部门）保护和智能电网团队。