[發明專利]地鐵OCC電力調度中繼電保護仿真培訓系統及方法

有效

• 申請號: 201110419317.5
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102436766A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 劉春明;朱金陵;羅斐文
• 申請（專利權）人: 成都運達科技股份有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;H02H7/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及模擬/仿真技術，具體是指一種地鐵OCC電力調度中繼電保護仿真培訓系統及方法。

背景技術

隨著我國經濟的發展，鐵路事業也處于高速發展的階段。多元化，多形式的發展正是我國鐵路發展的方向，也是我國國情地理分布的必然產物。隨著高速鐵路，城市輕軌，城市地鐵的不斷發展，各種類型的機車車輛也在迅速的發展更新及應用。系統仿真作為一門綜合性的學科是計算機、網絡、圖形圖像、多媒體、軟件工程、信息處理、自動控制等高新技術的綜合，經歷了物理模型仿真，模擬計算機仿真和數字計算機仿真等階段，它是借助系統模型對實際或設想的系統進行動態試驗研究的一門綜合技術。隨著計算機技術的發展，應用計算機進行系統仿真日益受到人們的重視。計算機仿真技術結合了實驗和分析這兩種方法，將分析的方法用于模擬實驗，充分運用己有的基本物理量及相似性原理，可建立待研究系統的數學模型，采用與對實際的物理系統進行實驗相同的基本研究方法，在計算機上運行仿真實驗。由于仿真用模型代替實體作實驗，因此，它具有經濟、安全、實驗周期短等特點，這些特點使得仿真技術作為一種分析、設計系統及訓練人員的有利工具，已廣泛應用于幾乎所有的工程與非工程領域。

目前國內城市軌道交通領域尚無完整的OCC電力調度仿真培訓系統，但越來越多的行業正在逐步加大對仿真培訓的應用，其中對繼電保護系統仿真研究也有一定的進展。?

現有的繼電保護仿真方法主要包括有邏輯判斷法和定值判斷法。

邏輯判斷法是基于保護規則的，在實際實現中，它通過建立對應每個保護裝置的動作規則庫，根據故障發生地點、類型查找相關的電氣開關及保護裝置，再根據對應的動作規則來判斷是否啟動保護裝置。

邏輯法仿真通過設定從故障點到外圍的開關邏輯和繼電保護裝置動作時延的配合來反映選擇性，由于無需進行故障計算，因此能夠很好的滿足實時性的要求，便于調試。但是對于沒有事先預想到的事故或保護范圍受運行方式影響較大的保護，則會產生錯誤判斷。

定值判斷法仿真是指當系統發生故障時，根據電網中各電氣量的變化來判斷繼電保護裝置是否滿足定值條件，從而判斷保護裝置能否動作。

定值法仿真能夠準確地計算系統電氣量的改變，并以數學模型具有的定值配合和動作時延配合來反映選擇性，靠自身的模型來反映靈敏性要求。此方法需要建立詳細準確的數學模型，同時由于仿真過程中需要進行大量的供電系統規模很大時，需要耗費大量的時間，因此雖然能夠很好的滿足仿真精確度的要求，但是無法很好的滿足實時性要求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種地鐵OCC電力調度中繼電保護仿真培訓系統及方法，能夠同時滿足實時性和準確性的要求，為地鐵OCC電力調度員仿真培訓系統提供了良好的故障及保護功能。

本發明的目的通過下述技術方案實現：地鐵OCC電力調度中繼電保護仿真培訓系統，包括用于學員操作的故障處理端、用于教員操作的故障設置端、用于接收和處理學員和教員操作數據的微處理器、存儲有地鐵OCC電力系統模擬圖程序的存儲器和存儲有支持微處理器運算的數據庫服務器，故障處理端、故障設置端、存儲器和數據庫服務器都連接到微處理器。

所述故障處理端和故障設置端都為普通PC。

所述數據庫服務器中的數據包括故障表、保護設備表、保護類型表、保護關系表和輸入輸出關系表。

所述地鐵OCC電力系統模擬圖中包括有交流側設備和直流側設備，其中交流側設備包括交流35KV母線、35KV環網進線及出線、備自投、斷路器、隔離開關、牽引變壓器和降壓變壓器；直流側設備包括整流器、直流1500V母線、直流饋線、斷路器、隔離開關、接觸網和軌道。

地鐵OCC電力調度中繼電保護仿真培訓方法，包括以下步驟：

（1）將地鐵OCC電力系統模擬圖數據導入存儲器，將各種支持數據、故障設置數據和繼電保護仿真模型數據導入數據庫服務器，微處理器會將地鐵OCC電力系統模擬圖即時在故障設置端及故障處理端的顯示器上顯示；

（2）教員需要在地鐵OCC電力系統中設置故障時，即操作故障設置端發送消息到微處理器，微處理器接收到故障設置端的消息后，進行處理，然后調用數據庫服務器中數據進行計算，通過存儲器中地鐵OCC電力系統模擬圖程序對模擬圖進行狀態改變，即時發送到故障設置端和故障處理端，模擬圖的正常位置顯示為藍色、紅色或黃色，而故障位置即顯示為灰色；