[發(fā)明專利]變電站綜自系統(tǒng)設(shè)備邏輯仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510417403.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN105005658B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸玉軍;李澄;王寧;陳顥;朱潔;葛永高;王伏亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;江蘇省電力公司;江蘇方天電力技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,許婉靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變電站綜自系統(tǒng)設(shè)備邏輯仿真方法。

背景技術(shù)

變電站作為電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)中呈上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，承擔(dān)電力系統(tǒng)測(cè)量計(jì)算、運(yùn)行監(jiān)視、操作控制、繼電保護(hù)的重要作用，是電網(wǎng)基礎(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集源頭和命令執(zhí)行單元，在電網(wǎng)中處于核心地位，其正常運(yùn)行和正確工作，對(duì)確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都至關(guān)重要。站內(nèi)繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠工作，以及運(yùn)維人員的運(yùn)行檢修水平，直接影響變電站的可靠運(yùn)行。

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，智能變電站技術(shù)的推廣，使得變電站內(nèi)信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能也發(fā)生了重大變化，站內(nèi)二次系統(tǒng)及繼電保護(hù)設(shè)備等的功能和原理也發(fā)生了重大變化。現(xiàn)場(chǎng)檢修運(yùn)維人員對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的性能、原理、工作特性、試驗(yàn)方法、維護(hù)技能在沒有掌握的情況下，很難做到故障正確排查、缺陷徹底處理。由于電力系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中的特殊地位，不可能在運(yùn)行的實(shí)際系統(tǒng)中進(jìn)行大量試驗(yàn)，使得保護(hù)及運(yùn)維人員難以得到充分的訓(xùn)練。電力系統(tǒng)故障分析和繼電保護(hù)動(dòng)作行為評(píng)價(jià)，一直是繼電保護(hù)工作者所面臨的問題。在傳統(tǒng)的故障分析方式中，通過電力系統(tǒng)故障錄波器裝置正確地記錄電網(wǎng)事故、電網(wǎng)異常和繼電保護(hù)的動(dòng)作行為，但只能對(duì)記錄下的數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)的分析研究，不能通過試驗(yàn)手段直觀、準(zhǔn)確地再現(xiàn)故障時(shí)的真實(shí)情況，也無法對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備內(nèi)部工作原理以及潛在缺陷進(jìn)行深入分析。

變電站仿真技術(shù)為學(xué)習(xí)和掌握變電站工作原理、操作技能，以及變電站運(yùn)行狀態(tài)及故障分析提供了技術(shù)手段。現(xiàn)有的仿真系統(tǒng)往往以預(yù)設(shè)規(guī)模的一次系統(tǒng)或預(yù)設(shè)功能的二次設(shè)備為基礎(chǔ)，無法按實(shí)際目標(biāo)自由搭建仿真系統(tǒng)，難以利用仿真系統(tǒng)進(jìn)行從保護(hù)模塊開發(fā)、綜自系統(tǒng)搭建、缺陷分析處理、到運(yùn)行故障過程的全真展現(xiàn)，靈活性不夠，仿真相似度差。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)思想、模塊化編程理念以及圖形可視化技術(shù)的不斷深入應(yīng)用，軟件邏輯組態(tài)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其組態(tài)靈活、模塊可視、易監(jiān)測(cè)維護(hù)、功能可配置、接口可裁剪、代碼重用率高、實(shí)施成本低的特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。將邏輯組態(tài)技術(shù)與變電站仿真技術(shù)相結(jié)合，依據(jù)智能變電站二次系統(tǒng)及設(shè)備的組成原理及實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)進(jìn)行變電站仿真系統(tǒng)開發(fā)，有助于生成與變電站內(nèi)實(shí)際設(shè)備相對(duì)應(yīng)的二次設(shè)備仿真模型，并由此組態(tài)搭建變電站仿真系統(tǒng)，通過施加與變電站運(yùn)行或故障時(shí)相同的激勵(lì)量或故障量，較好展示變電站系統(tǒng)內(nèi)部行為過程及再現(xiàn)故障。為相關(guān)工作人員掌握變電站二次系統(tǒng)及設(shè)備內(nèi)部的工作原理提供了培訓(xùn)工具，也為變電站運(yùn)維檢修和故障分析提供了分析手段。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種變電站綜自系統(tǒng)設(shè)備邏輯組態(tài)仿真方法，對(duì)變電站內(nèi)綜自系統(tǒng)按照站控層、間隔層、過程層三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)備的邏輯功能解耦，形成可重組邏輯及實(shí)現(xiàn)功能的仿真模塊庫(kù)，再由組態(tài)模塊搭建生成與實(shí)際變電站系統(tǒng)相同的二次系統(tǒng)的仿真目標(biāo)系統(tǒng)，通過施加或?qū)爰?lì)量進(jìn)行仿真運(yùn)行，并進(jìn)行全過程仿真監(jiān)視。該方法有助于快速掌握變電站二次系統(tǒng)及設(shè)備內(nèi)部的工作原理及掌握相關(guān)檢修維護(hù)技能，為事故分析處理提供手段。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種變電站綜自系統(tǒng)設(shè)備邏輯仿真方法，包括

設(shè)備組態(tài)模塊開發(fā)：對(duì)變電站內(nèi)二次設(shè)備按邏輯功能進(jìn)行解耦和抽象，用編程和圖元的手段構(gòu)成組態(tài)模塊開發(fā)庫(kù)，按所需目標(biāo)設(shè)備功能和接口要求從所述組態(tài)模塊開發(fā)庫(kù)中選取所需設(shè)備邏輯功能模塊，進(jìn)行二次設(shè)備組態(tài)邏輯組建及模塊配置，通過編譯形成可模擬實(shí)際二次設(shè)備功能與接口的仿真組態(tài)設(shè)備模型；

仿真模塊庫(kù)管理：導(dǎo)入所述仿真組態(tài)設(shè)備模型到仿真模塊庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)仿真模塊庫(kù)的加載、刪除、刷新、備份操作，對(duì)仿真模塊庫(kù)中的仿真組態(tài)模塊按設(shè)備類型、功能進(jìn)行組織和管理；

仿真工程組態(tài)/管理：從所述仿真模塊庫(kù)中選取所需組態(tài)圖元模塊，進(jìn)行仿真組態(tài)工程建模，并對(duì)仿真工程進(jìn)行仿真組態(tài)配置，生成的仿真組態(tài)工程圖及配置數(shù)據(jù)保存于仿真工程文件中，從而進(jìn)行仿真工程文件的導(dǎo)入和導(dǎo)出備份管理操作，其中，所有管理操作通過消息窗口給出信息提示或錯(cuò)誤告警；

仿真組態(tài)規(guī)則檢查：對(duì)仿真建模工程中組態(tài)模塊間的信號(hào)匹配和邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系、組態(tài)配置數(shù)據(jù)進(jìn)行合法性檢查，給出明確的提示或告警，并根據(jù)提示或告警快速定位錯(cuò)誤所在及相應(yīng)圖元位置；

仿真編譯：將通過仿真組態(tài)規(guī)則檢查的仿真建模工程，根據(jù)仿真組態(tài)工程圖中的組態(tài)圖元模塊關(guān)聯(lián)所述仿真模塊庫(kù)中對(duì)應(yīng)的模塊代碼，生成仿真工程目標(biāo)代碼，通過編譯生成可執(zhí)行的仿真目標(biāo)；