[發明專利]變電所軟件仿真平臺搭建方法及不停電升級改造的方法

有效

• 申請號: 200710016561.0
• 申請日: 2007-08-23
• 公開（公告）號: CN101158847A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 徐有芳;耿曉寧;周廣生;范昆;付春剛;逯志宏;王煒;李建民;孫海港
• 申請（專利權）人: 濟南鋼鐵集團總公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司
• 代理人: 王汝銀

技術領域：

本發明屬于電力變配電領域能夠模擬變電所實際運行環境的仿真試驗，特別是多區域冶金變電所軟件仿真平臺搭建方法及不停電升級改造的方法

背景技術：

電力變電所站控自動化系統主要是采用計算機技術和通訊技術完成對變電所/高壓室內高壓電氣設備的“四遙(遙測、遙信、遙控、遙調)”功能，范圍涉及變電站的一、二次設備和后臺監控系統。電力系統的樞紐變電所自動化系統控制的正確性和功能的完整性必須經過嚴格的確認和現場驗證，對于新建或可以全站停電的變電所，可以通過與一、二次設備的配合調試，完成對二次回路接線錯誤或后臺監控系統配置錯誤的檢查，并可以通過直接的分/合閘操作和繼電保護的校驗過程對變電所自動化系統控制的正確性和完整性進行確認驗證，但對于不能夠停電的變電所(如電力系統的核心變電所和很多工礦企業的總降變電所)，在變電所自動化系統升級改造的過程中，如何將已經過實際驗證的原有自動化系統的“四遙”功能安全可靠地移植到升級后的新系統中，成為系統升級轉換的關鍵，而解決這一問題的關鍵技術就是搭建一個能夠模擬變電所實際運行環境的仿真試驗平臺，然后通過對原系統和新系統的多次仿真測試，將原有自動化系統“四遙”功能的正確地轉換到新系統中。到目前為止，多數仿真軟件只是模擬了監控后臺的操作功能而沒有模擬變電所的一次、二次設備，不能保證電力系統的樞紐變電所自動化系統控制的正確性和功能的完整性，為日后新系統的運行帶來隱患。

發明內容：

本發明的目的是提供多區域冶金變電所軟件仿真平臺搭建方法及不停電升級改造的方法。通過搭建模擬變電所實際運行環境的軟、硬件仿真平臺，實現變電所自動化系統“四遙”功能正確地轉換，在不停電的情況下，安全可靠地完成大型變電所的不停電在線升級改造，保證多區域冶金變電所自動化系統不停電升級改造正確性和完整性，同時提供了變電所自動化系統實驗室調試的一種輔助工具。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

多區域冶金變電所軟件仿真平臺搭建方法：包括以下步驟：

首先在仿真計算機上運行采用Delphi語言編制的仿真軟件，該軟件能夠正確地仿真變電所內常用的測控一體化保護單元，并通過調用配置文件和通訊端口驅動文件，模擬現場各回路測控一體化保護單元的連接情況，仿真程序的輸入輸出通過MOXA多串口卡與通訊管理機的485端口和采用串口通訊的原本地后臺監控計算機的MOXA多串口卡對接，功能升級后的新本地后臺監控計算機通過網卡與通訊管理機的LAN1網口連接，遠程監控系統通過網卡與通訊管理機的LAN2網口連接，將主從兩臺通訊管理機的LAN4網口通過單獨的網線相連，實現主從管理機的數據同步。

前述方法中所涉及的測控一體化保護單元，可以是施耐德的SEPAM?1000系列的20、40、80保護和2000系列保護、GE系列保護、清華紫光保護中之一。

多區域冶金變電所不停電升級改造的方法：包括以下步驟：

軟件仿真平臺搭建完畢后，首先關閉主、從兩臺通訊管理機的電源，禁止通訊管理機工作，然后對照從原本地后臺監控系統的數據庫和操作畫面的腳本文件中整理出的設備配置表、遙信信息表、遙測信息表和遙控信息表，完成對原本地后臺監控系統的仿真測試，發現錯誤后要修改整理出的信息表和仿真計算機的相關配置文件，直到用原本地后臺監控系統進行四遙功能測試沒有錯誤，至此完成了原監控系統所有功能及信息正確無誤且完整地轉移到了仿真計算機，并形成完整的信息表；

根據用原本地后臺監控系統仿真測試后正確的信息表，完成對通訊管理機、新本地后臺監控系統、遠程監控系統的編程設計；

停止原本地后臺監控系統運行，啟動主從兩個通訊管理機，對照已用原后臺測試后的信息表，在新本地后臺監控系統和遠程監控系統中依次執行各回路的遙控操作，通過軟件仿真計算機上的提示信息和斷路器的實際合/分閘狀態返回，驗證遙控操作的正確性；遙控操作驗證完畢，通過在仿真計算機上進行包括隔離開關、斷路器狀態和保護動作信號在內的遙信置位，設定各回路的測量值，然后觀察本地、遠程監控兩個后臺監控系統的響應是否對應，完成對遙信、遙測功能的驗證。

通過在仿真計算機上禁用某一個回路的保護單元，然后用與現場遙控出口邏輯一致的真正的保護單元替代，進行實際的遙控操作驗證，完成硬件仿真測試。

本發明的有益效果是：

通過仿真軟件真實地模擬了變電所內的測控一體化保護單元，可從實際的監控后臺對相應通訊口的保護裝置完成遙測、遙信、遙調及遙控，模擬任一保護單元所代表線路的故障過程，并向監控后臺提供故障信息和故障錄波，從而可實現以下功能：