[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)繼電保護(hù)及二次回路調(diào)試可視化的方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310336868.4
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103400524A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉春;王濤;張華;金光明;劉勤;李斌
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;H02H7/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及仿真領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)繼電保護(hù)及二次回路調(diào)試可視化的方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于計算機(jī)技術(shù)的繼電保護(hù)裝置功能越來越完善、強(qiáng)大，這對繼電保護(hù)工作人員的理論水平、實際操作水平、故障分析能力提出了更高的要求。繼電保護(hù)工作人員不僅要正確地操作繼電保護(hù)裝置，而且應(yīng)能對繼電保護(hù)裝置的各種狀態(tài)進(jìn)行測試，并分析測試結(jié)果。對繼電保護(hù)裝置的錯誤操作、分析，將直接危及電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，一旦事故發(fā)生，對國民經(jīng)濟(jì)造成的損失是十分巨大的。

基于計算機(jī)技術(shù)的繼電保護(hù)裝置功能強(qiáng)大、性能優(yōu)良，隨著繼電保護(hù)裝置微機(jī)化和集成度的不斷提高，繼電保護(hù)裝置及相關(guān)回路由硬線構(gòu)成的邏輯越來越少，被隱形的程序或數(shù)字電路（芯片）實現(xiàn)。與傳統(tǒng)保護(hù)比較，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置及相關(guān)回路動作過程具有不可見性。這一過程不可見的特點，使得現(xiàn)場技術(shù)人員很難掌握繼電保護(hù)裝置的工作原理、運行特性，這些改變給繼電保護(hù)、電氣運行等工作人員準(zhǔn)確掌握繼電保護(hù)裝置及相關(guān)回路帶來困難。電力系統(tǒng)運行的特點決定了不能對現(xiàn)場的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行長時間的反復(fù)試驗，來驗證繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部邏輯過程。而傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，缺少系統(tǒng)的、生動的情景。因此，十分有必要實施“繼電保護(hù)及相關(guān)回路調(diào)試過程的可視化”項目。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有繼電保護(hù)邏輯及二次回路動作過程存在的不可見問題，提供一種實現(xiàn)繼電保護(hù)及二次回路調(diào)試可視化的方法及其系統(tǒng)，清晰、正確地展示保護(hù)至跳閘的全邏輯過程。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種實現(xiàn)繼電保護(hù)及二次回路調(diào)試可視化的方法，包括以下步驟：

1）根據(jù)電力系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)、故障狀態(tài)生成測試?yán)^電保護(hù)所需要的電壓、電流及故障狀態(tài)等測試信號，并將生成的電壓、電流及故障狀態(tài)按照時間順序輸出，生成的電壓、電流信號包含瞬時量、穩(wěn)態(tài)量或正序負(fù)序零序分量，完成單相接地短路故障、兩相短路接地故障、兩相短路故障、三相短路故障等故障狀態(tài)的模擬；

2）將上述步驟1）生成的瞬時量、穩(wěn)態(tài)量或正序負(fù)序零序分量通過傅里葉算法計算電壓電流值，生成保護(hù)、跳閘、重合閘等邏輯圖的當(dāng)前開關(guān)量變量；

3）根據(jù)上述步驟2）提供的當(dāng)前開關(guān)量變量進(jìn)行加采樣點之前的操作元件可視化測試和開關(guān)量變量動作之后的操作箱回路可視化測試，操作元件可視化測試生成新的開關(guān)量變量，操作箱回路可視化測試通過運算產(chǎn)生單相跳閘、三相跳閘、三相永久跳閘等開出量變量；

4）將上述步驟2）的一次開出量變量和步驟3）的二次開關(guān)量變量及運算產(chǎn)生的開出量變量提取出來，生成可視化的動作畫面。

按上述方案，所述步驟1）中測試信號的生成具體包括如下操作：

a、選擇信號通道；

b、選擇信號類型；

c、設(shè)置諧波比例；

d、設(shè)置動作步長；

e、輸入電壓電流幅值相角；

f、點擊下一步開始運行。

按上述方案，所述步驟4）中可視化的動作畫面通過逐個采樣點控制和逐個周期控制兩種控制方式顯示：

a、逐個采樣點控制：每個采樣點生成一次測試信號、產(chǎn)生當(dāng)前采樣點的保護(hù)邏輯開入量和開出量變量、生成當(dāng)前邏輯狀態(tài)和二次回路顯示變量；

b、逐個周期控制：每20ms生成一次測試信號、產(chǎn)生一個周期后的保護(hù)邏輯開入量和開出量變量、生成這個周期后的邏輯狀態(tài)和二次回路顯示變量；

默認(rèn)一個周期取24個采樣點，可視化的控制方式的切換在步驟1）設(shè)置動作步長中實現(xiàn)，按時間推移實現(xiàn)真實的現(xiàn)場保護(hù)邏輯和控制回路畫面，如果步長選擇為1，則采取逐個采樣點控制方式；如果步長選擇為24，則采取逐個周期控制方式。

按上述方案，上述步驟3）中操作元件可視化測試和操作箱回路可視化測試的具體方法如下：

a）操作元件可視化測試，在測試信號系統(tǒng)加采樣點之前進(jìn)行，其方法為：點擊壓板、空開和按鈕，觀察按鈕或指示燈狀態(tài)是否發(fā)生改變并記錄在主界面欄，依次點擊回路按鈕1、2、3、4，觀察對應(yīng)壓板和空開是否隨之變化，并將變化情況按表格記錄；

b）操作箱回路可視化測試，在虛擬保護(hù)裝置動作之后檢測：當(dāng)跳閘邏輯發(fā)出單跳命令、三跳命令及合閘邏輯發(fā)出重合閘命令時，查看二次回路的斷路器動作按鈕是否出現(xiàn)，點擊按鈕后操作箱回路是否發(fā)生相應(yīng)變化。

本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)繼電保護(hù)及二次回路調(diào)試可視化的系統(tǒng)，它包括：