[發明專利]供配電系統繼電保護二次控制和信號回路的仿真方法

在審

• 申請號: 201610267952.9
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN107315356A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 沈國芳;楊左勇;成善武;俞徐斌;陸志明
• 申請（專利權）人: 上海金藝檢測技術有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所31216
• 代理人: 沈國良

技術領域

本發明涉及一種供配電系統繼電保護二次控制和信號回路的仿真方法。

背景技術

近年來，隨著微機繼電保護裝置的大量應用，供配電系統的繼電保護二次控制和信號回路由純硬件搭建方式逐步轉變為通過微機繼電保護裝置內置的應用邏輯程序來實現，即二次邏輯實現了軟件化。

微機繼電保護裝置集保護、測量、監視、控制、人機界面、通信等多種功能于一體，代替了各種常規繼電器和測量儀表，節省了大量的安裝空間和控制，采用32位數字信號處理器(DSP)，具有先進內核結構、高速運算能力和實時信號處理等優良特性。通常微機繼電保護裝置的應用邏輯編制是否合理、邏輯設置是否正確，需要在安裝現場的高壓柜內進行開關一次工作條件和二次信號、操作電源等的實際模擬試驗。模擬試驗一方面需要操作現場的一次設備，另一方面要模擬現場的二次信號，這對現場的聯絡和安全體制、技術方案有著很高的要求，另一方面需要較長的停電時間，有些特殊功能在外界條件不滿足時，還無法實施其邏輯的測試。

二次邏輯的軟件化，使得邏輯測試由現場實測轉為試驗室測試成為可能。要降低現場測試的風險，提高測試效率和測試結果的質量，必須把邏輯測試由現場實測轉為試驗室測試。因此如何對繼電保護二次控制和信號回路進行模擬仿真就成為必須研究的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種供配電系統繼電保護二次控制和信號回路的仿真方法，利用本方法對繼電保護二次控制和信號回路進行模擬仿真，保證微機繼電保護裝置試驗室測試的正確性，避免現場測試的缺陷，提高測試效率。

為解決上述技術問題，本發明供配電系統繼電保護二次控制和信號回路的仿真方法包括如下步驟：

步驟一、根據供配電系統中高壓開關及高壓開關在供配電系統中的位置編制供配電系統的二次模板圖，二次模板圖包括原理簡圖模板、控制回路模板和通用二次信號模板，使得針對同類設備，這些模板具備通用性；

步驟二、根據二次模板圖和高壓開關在供配電系統中的位置以及所帶電氣設備的特性編制通用信號表，用于在仿真過程中對二次模板圖中的各個變量進行信號配置和定義；

步驟三、將二次模板圖和通用信號表導入由計算機構建的人機界面，采用可編程邏輯控制器連接人機界面，可編程邏輯控制器根據人機界面提供的二次模板圖、通用信號表以及高壓開關的分、合閘閉鎖條件，編制高壓開關通用的合閘、分閘模擬仿真邏輯以及高壓開關所帶電氣設備的通用信號模擬仿真邏輯，高壓開關通用的合閘、分閘邏輯包括高壓開關試驗位/運行位和遠方遙控/就地操控的合、分閘邏輯；

步驟四、人機界面實時顯示可編程邏輯控制器執行部件的各個I/O狀態并按供配電系統實際運行需求修改信號狀態，信號狀態的修改返回可編程邏輯控制器作出相應的邏輯修改；

步驟五、可編程邏輯控制器通過I/O端口以及外部電源電路連接微機繼電保護裝置的輸入/輸出端口，提供微機繼電保護裝置內置應用邏輯測試所需的高壓開關及所帶電氣設備的模擬仿真邏輯信號。

進一步，可編程邏輯控制器編制高壓開關通用的合閘、分閘模擬仿真邏輯首先判斷微機繼電保護裝置輸出的繼電器信號是否作為高壓開關的合閘信號，如是，則將該信號賦值給微機繼電保護裝置的高壓開關合閘命令，如否，則再判斷該信號是否作為高壓開關的遙控分閘信號，如是，則將該信號賦值給微機繼電保護裝置的高壓開關遙控分閘命令，如否，則將該信號賦值給微機繼電保護裝置的繼電器跳閘命令。

進一步，所述原理簡圖模板包括含有高壓開關位置、接地刀閘狀態的高壓開關一次回路以及用于控制、保護、信號、電機儲能、照明和加熱器的工作電源電路；所述控制回路模板包括高壓開關的試驗位/運行位、遠方/就地分合閘回路；所述二次信號模板包括供配電系統開關柜內部和外來信號與微機繼電保護裝置數字輸入端口的配置圖。

進一步，所述高壓開關包括供配電系統中的斷路器和/或接觸器。