[發(fā)明專利]一種繼電保護虛擬仿真系統(tǒng)及仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410210197.1
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN104035810B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭曉;裘愉濤;王堅敏;仇群輝;陳實;嚴(yán)耀良;周衛(wèi)國;江偉建;史建立;董貝;肖碧濤;萬堯峰;顏彥;錢海東;羅碩軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司;南京國電南自軟件工程有限公司;南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司;國網(wǎng)浙江省電力公司舟山供電公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司33101
• 代理人: 翁霽明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種繼電保護虛擬仿真系統(tǒng)及仿真方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)中仿真已經(jīng)成為開發(fā)、運行、維護繼電保護裝置必不可少的工具，目前電力系統(tǒng)的仿真主要研究為一次系統(tǒng)的仿真，二次系統(tǒng)仿真涉及較少，二次系統(tǒng)的仿真僅僅針對變電站站控層系統(tǒng)之間通信的仿真，實現(xiàn)站控層系統(tǒng)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路通信和信息交互，而對于繼電保護邏輯功能的模擬，以及間隔層設(shè)備和站控層系統(tǒng)后臺之間的通信并不具備。目前對于從事繼電保護的運維人員只能通過實際物理保護裝置進行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種繼電保護虛擬仿真系統(tǒng)及仿真方法，它將繼電保護設(shè)備的功能在服務(wù)器中實現(xiàn)，實現(xiàn)對二次保護功能的虛擬仿真模擬，完成與現(xiàn)實物理裝置同樣的保護邏輯功能和通信功能，如線路保護，變壓器保護和母差保護等。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，所述的一種繼電保護虛擬仿真系統(tǒng)，它主要由管理編譯子系統(tǒng)、保護仿真子系統(tǒng)、試驗分析子系統(tǒng)，MMS通信子系統(tǒng)以及界面顯示子系統(tǒng)構(gòu)成，其中：

所述的管理編譯子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)管理仿真項目的所有相關(guān)文件和配置選項，并負(fù)責(zé)編譯算法文件為動態(tài)鏈接庫；該管理編譯子系統(tǒng)處在最低層的基礎(chǔ)層，處在最低層；

所述的保護仿真子系統(tǒng)負(fù)責(zé)創(chuàng)建虛擬裝置并驅(qū)動虛擬裝置運行，是所有子系統(tǒng)的核心，處在第二層；

所述的試驗分析子系統(tǒng)負(fù)責(zé)虛擬裝置試驗和結(jié)果分析功能，它建立在所有仿真子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生虛擬裝置輸入數(shù)據(jù)，并分析虛擬裝置輸出數(shù)據(jù)；

MMS通信子系統(tǒng)負(fù)責(zé)與站控層建立TCP通信，并基于MMS 協(xié)議支持庫，實現(xiàn)與實際智能變電站站控層的MMS通信仿真功能，實現(xiàn)與基于標(biāo)準(zhǔn)的DL/T 860變電運行監(jiān)控系統(tǒng)的無縫對接；

界面顯示子系統(tǒng)是個公共的子系統(tǒng)，與所述管理編譯子系統(tǒng)、保護仿真子系統(tǒng)、試驗分析子系統(tǒng)，MMS通信子系統(tǒng)四個子系統(tǒng)都存在功能上的關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明所述的管理編譯子系統(tǒng)包括項目管理模塊和算法編譯模塊；所述的保護仿真子系統(tǒng)包括交流通道配置模塊、軟件屬性模塊、保護邏輯圖順序化模塊、裝置信息模塊以及驅(qū)動引擎模塊；該保護仿真子系統(tǒng)提供大量的數(shù)據(jù)接口供其它子系統(tǒng)調(diào)用；所述的試驗分析子系統(tǒng)包括保護模擬量輸出模塊和數(shù)據(jù)波形分析模塊；所述的界面顯示子系統(tǒng)包括各個界面顯示對話框或窗口組成的界面顯示模塊。

一種利用上述繼電保護虛擬仿真系統(tǒng)進行仿真方法，該仿真方法包括：

a）若仿真項目未編譯，執(zhí)行編譯命令，編輯算法文件；

b）算法文件編譯之后，讀取模擬和數(shù)字量配置、軟件配置和保護邏輯圖信息；

c）初始化系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)信息；

d）加載算法動態(tài)鏈接庫文件；

e）初始化掃描引擎，啟動定時掃描；

f）邏輯圖定時掃描，是否停止掃描，若是釋放系統(tǒng)資源，結(jié)束仿真；若否，返回邏輯圖定時掃描。

本發(fā)明是通過動態(tài)加載保護算法庫，實現(xiàn)對保護邏輯功能的實時仿真，可以實現(xiàn)與實際物理裝置中相似的保護邏輯功能；它通過與站控層建立TCP通信，并基于MMS 協(xié)議支持庫，實現(xiàn)與智能變電站站控層的MMS通信仿真功能，實現(xiàn)與基于標(biāo)準(zhǔn)的DL/T 860變電運行監(jiān)控系統(tǒng)的無縫互聯(lián)互通。

本發(fā)明具有如下技術(shù)特點：

一是 此仿真技術(shù)具有廣泛的適用性。適用于線路保護、母線及失靈保護、變壓器保護、發(fā)變組保護、短引線保護、電抗器保護、電容器保護等各類保護裝置的保護邏輯的仿真；

二是 此仿真技術(shù)具有較好的易用性，將復(fù)雜的保護邏輯轉(zhuǎn)換為在服務(wù)器側(cè)直觀的表達(dá)，方便繼電保護的從業(yè)人員的培訓(xùn)使用。

附圖說明

圖1繼電保護虛擬仿真技術(shù)邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。

圖2繼電保護仿真處理流程示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的介紹：圖1所示，本發(fā)明所述的一種繼電保護虛擬仿真系統(tǒng)，它主要由管理編譯子系統(tǒng)、保護仿真子系統(tǒng)、試驗分析子系統(tǒng)，MMS通信子系統(tǒng)以及界面顯示子系統(tǒng)構(gòu)成，其中：

所述的管理編譯子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)管理仿真項目的所有相關(guān)文件和配置選項，并負(fù)責(zé)編譯算法文件為動態(tài)鏈接庫；該管理編譯子系統(tǒng)處在最低層的基礎(chǔ)層，處在最低層；

所述的保護仿真子系統(tǒng)負(fù)責(zé)創(chuàng)建虛擬裝置并驅(qū)動虛擬裝置運行，是所有子系統(tǒng)的核心，處在第二層；