[發明專利]一種智能變電站繼電保護協同仿真測試系統建立方法

有效

• 申請號: 201210004984.1
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102565585A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 高亮;宋杰;鮑偉;陳建民;崔德義;孫嘉;寧科;紀元;李廣躍;吳建坤;沈冰
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種電力保護技術，特別涉及一種智能變電站繼電保護協同仿真測試系統。

背景技術

隨著對能源安全要求的不斷提升，智能電網作為一種國家戰略應運而生。智能變電站將逐步取代傳統的變電站綜合自動化系統，成為智能電網完成其職能的基本要素。IEC61850是TC57發布的、迄今為止最為完善的變電站系統及通信標準，實現基于IEC61850標準的智能變電站對于我國變電站的自動化運行和管理將帶來深遠的影響和變革。近年來，隨著IEC61850標準在國內的推廣應用以及智能變電站相關技術研究的逐步深入，智能變電站試點建設在國內迅速推進。國網電科院出臺了《智能變電站技術導則》，并對智能變電站進行了定義：采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能，實現與相鄰變電站、電網調度等互動的變電站。

從某種意義上講智能變電站主要是指變電站二次系統的“數字化”。繼電保護作為電力系統的“衛兵”，其對維護電力系統的安全穩定運行起著不可替代的作用。智能變電站中的繼電保護裝置與傳統的變電站將有很大的不同，現代的變電站內采用了微機繼電保護和監控設備等數字裝置，傳統的電磁式互感器的模擬輸出信號到這些數字裝置需要經過采樣保持、多路轉換交換機、A/D變換。而智能變電站中的光電式互感器輸出的是數字信號，可以直接為數字裝置所用，簡化了自動化裝置的硬件結構，消除了測量數據傳輸過程中所產生的系統誤差。傳統變電站中二次電纜非常容易受到電磁干擾的影響，而在智能變電站中簡潔高效不受電磁干擾且價格比較低廉的光纖將取代昂貴的二次電纜。現代微機保護裝置中占體積最大的兩大部分模擬量輸入回路（包括隔離變壓器和模數變換等）和開關量輸入輸出回路（包括大量電磁繼電器）都將不復存在，取而代之的是通過以太網傳輸符合IEC61850標準的包含SV信號和GOOSE信號的報文。

隨著智能變電站的推廣和其研究的不斷深入，必然帶來相應測試、檢測的設備、方法以及手段的變革。但是，與數字化保護設備的研究熱潮相比，全數字化繼電保護測試系統的研究報道并不多見。通過對國內外科研單位和設備廠家提出的相關方案和產品比較，其中雖然出現了一些符合IEC61850標準的測試裝置，其提供商主要是二次設備生產廠家以及原有的微機繼電保護測試儀生產廠家。這些廠家提供的測試裝置有的沒有仿真計算的功能，只是將事先存儲的信號按照一定次序進行回放，這些測試裝置只能針對單個的二次設備進行簡單的開環測試，不能模擬系統的動態過程（即在線測試）以及對多套裝置進行測試。在智能變電站投運之前尤其是擴建時，需要檢驗繼電保護設備之間的相互配合是否滿足要求。如果將所有保護裝置聯調進行試驗，會耗費大量的人力物力。如果是變電站的擴建，需要將已有保護停運進行試驗，更會造成不必要的停電，而且在保護裝置的拆卸、運輸和重新安裝過程中難免會出現紕漏和查錯，對用電安全造成隱患。開發一種能夠模擬智能變電站繼電保護設備外部特性，并且能夠兼容不同變電站配置文件和裝置配置文本的軟件，以檢驗在不同的變電站構架下繼電保護之間的互相配合（包括閉鎖、重動）就成為變電站運行和試驗維護人員的一種宿愿。

發明內容

本發明是針對現有智能變電站繼電保護測試系統存在的不足問題，提出了一種智能變電站繼電保護協同仿真測試系統建立方法，能夠模擬智能變電站繼電保護設備外部特性，并且能夠兼容不同變電站配置文件和裝置配置文本的軟件，以檢驗在不同的變電站構架下繼電保護之間互相配合（包括閉鎖、重動）的軟硬件相結合的系統平臺。

本發明的技術方案為：一種智能變電站繼電保護協同仿真測試系統建立方法，包括如下步驟：

1）在RTDS（Real?Time?Digital?Simulator）的建模軟件RSCAD中完成一次系統的建模，建模時，根據不同的需求分為一次主接線建模和控制模塊建模，其中一次主接線模型和控制模型需要建立在不同的子系統中，而在編譯過程中，系統將子系統#SS1、#SS2…#SSn按照順序在RTDS的RACK（RACK1、RACK2…RACKn）中進行計算和編譯，編譯通過后建立操作面板，完成上述工作后，完成建模工具RSCAD與RACK聯網，完成與RTDS的連接，組成一個實時數字動模系統，并對該一次系統進行編譯，編譯通過后與RACK聯網，完成與RTDS的連接，組成一個實時數字動模系統；