[發明專利]一種智能變電站試驗研究系統

有效

• 申請號: 201310078704.6
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103151839A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張侃君;夏勇軍;陳磊;周友斌;舒欣;胡剛;王婷;王晉
• 申請（專利權）人: 湖北省電力公司電力科學研究院;武漢方源東力電力技術中心;國家電網公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

技術領域

本發明涉及智能變電站技術領域，具體是一種智能變電站試驗研究系統。

背景技術

智能電網已經成為未來電網的發展方向，智能變電站的建設工作已經全面展開。大量智能變電站的投運是否會對電網造成影響、數字化二次設備的性能是否滿足電網安全穩定運行的要求、過程層組網方式的優化及智能變電站其它相關的問題都需要進行研究，因此急切需要一個試驗研究平臺。

目前，已有的智能變電站二次系統仿真測試系統可以用于開展數字化二次設備檢測工作，但是，測試系統的結構及配置僅適合于開展數字化二次設備本體的測試工作，而無法對智能變電站二次系統開展有效的研究工作。例如，現有的一種測試系統使用PCI總線擴展器和IEC61850通信卡對系統測試主機生成的測試數據進行信號轉換，轉換后的數據作為測試信號源對全數字化保護的二次設備進行檢測；這種結構與智能變電站二次系統結構存在較大差別，無法對智能變電站各二次系統各部分設備進行試驗研究。開展智能變電站各二次系統及設備的試驗研究工作要求所構建的試驗系統與實際智能變電站二次系統具有高度的相似性；因此，構建一個可以對智能變電站二次系統開展有效的研究工作的試驗研究系統，具有緊迫的現實需求。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種智能變電站試驗研究系統，使用該系統可以有效的開展智能變電站二次系統設備試驗新技術、二次系統設備性能、過程層網絡組網方式、保護裝置采樣/跳閘方式等研究工作。

一種智能變電站試驗研究系統，包括模擬一次系統及設備、過程層設備、過程層網絡、間隔層設備、站控層網絡、后臺監控系統和時鐘同步系統；模擬一次系統及設備對應智能變電站一次系統，過程層設備、過程層網絡、間隔層設備、站控層網絡、后臺監控系統和時鐘同步系統構成智能變電站二次系統，模擬一次系統及設備與過程層設備相連；過程層設備通過過程層網絡與間隔層設備相連，間隔層設備通過站控層網絡與站控層設備連接，所述站控層設備包括后臺監控系統；

所述模擬一次系統及設備包括數字仿真設備、物理接口裝置、電子式互感器和模擬斷路器；數字仿真設備與物理接口裝置相連，物理接口裝置與電子式互感器、模擬斷路器連接；數字仿真設備用于構建仿真模型，模擬智能變電站一次系統及電網結構，輸出暫態仿真數據至物理接口裝置，并接收物理接口裝置反饋的開關動作信號；

所述過程層設備包括合并單元、智能終端；

所述過程層網絡由光口交換機組成，所述站控層網絡由電口交換機組成；

所述間隔層設備包括數字化繼電保護裝置、數字化故障錄波裝置和測控裝置；

物理接口裝置輸出傳統互感器二次電氣量至電子式互感器或者合并單元；模擬斷路器接收智能終端輸出的開關動作信號，并將所述開關動作信號發送至物理接口裝置；

所述時鐘同步系統具備IRIG-B、IEEE1588、秒脈沖以及SNTP對時功能，主要用于對相關智能化二次設備進行對時。

本發明試驗研究系統中的智能變電站二次系統與實際智能變電站具有高度相似性，能夠對智能變電站二次系統各部分設備和系統進行試驗研究。

附圖說明

圖1為本發明的系統結構示意圖；

圖2為本發明的模擬一次系統及設備和過程層設備信號傳輸示意圖；

圖3為本發明在數字化繼電保護裝置直采直跳方式下，相關系統結構及信號傳輸示意圖；

圖4為本發明在數字化繼電保護裝置網采網跳方式下，相關系統結構及信號傳輸示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行清楚、完整的說明。

請參考圖1，本發明提供一種智能變電站試驗研究系統，包括模擬一次系統設備1、過程層設備2、過程層網絡3、間隔層設備4、站控層網絡5、后臺監控系統6和時鐘同步系統7；模擬一次系統及設備1對應智能變電站一次系統，過程層設備2、過程層網絡3、間隔層設備4、站控層網絡5、后臺監控系統6和時鐘同步系統7構成智能變電站二次系統，間隔層設備4通過站控層網絡5與站控層設備6連接，所述站控層設備6包括后臺監控系統。