[發明專利]一種電力變壓器微機保護自適應仿真實現方法

在審

• 申請號: 201710580741.5
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107481596A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 畢會靜;梁雅麗;徐正清;田青;楊劍梅;楊選懷;張紅艷;秦科源;高峰;白廷玉;紀璐;吳麗娜;王炎軍;蔣越梅;趙喜蘭;馬青;張玲歌;王應宇;邵志偉;賈新梅
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力公司培訓中心;國網甘肅省電力公司天水供電公司;北京科東電力控制系統有限責任公司;國家電網公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 楊樂

技術領域

本發明屬于電力系統仿真技術領域，尤其涉及一種電力變壓器微機保護自適應仿真實現方法。

背景技術

隨著“調度監控一體化”運行管理方式的推廣應用，建立起以電網調控中心為核心的集約高效的運行管理模式。調度監控一體化仿真培訓系統順應培訓需求，對調度監控運行人員的業務能力提升發揮著重要作用。

電力變壓器在電網中具有重要地位，是監控業務的重點關注對象。電力變壓器分布在多個電壓等級，每個電壓等級涉及多種接線形式，使得變壓器保護模型的功能選擇和整定方式具有非常復雜的情況，這是開發調度監控一體化仿真培訓系統的一個難點。

發明內容

針對背景技術中的問題，本發明的目的在于提供一種用于調度監控一體化培訓仿真的電力變壓器微機保護的自適應仿真方法，本方法建立一種可自動適應電壓等級、接線方式的變壓器保護物理機理模型，模擬保護裝置的動作邏輯，具有方便施工、易于維護的特點。

為了實現上述目的，本發明提出如下技術方案：

一種電力變壓器微機保護自適應仿真實現方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)電力變壓器微機保護裝置的仿真建模；

(2)初始化；

(3)接收模擬量和開關量輸入：輸入接口接收外部程序傳送過來的模擬量和開關量，對模擬量校驗、識別異常情況；接收開關量，在保護邏輯中處理狀態變化的開關量；然后進入“計算判別是否有故障”的判別；

(4)計算判別是否故障或已起動：根據輸入的模擬量計算故障判別量，將故障判別量與保護啟動定值進行比較，低于門檻值則執行步驟(5)，高于門檻值則執行步驟(6)；

(5)正常運行程序：執行正常運行程序，響應保護屏部件的操作指令，刷新保護裝置液晶屏；

(6)保護插件是否起動：將故障判別量與保護插件的動作定值進行比較，低于門檻值則執行步驟(7)，高于門檻值則保護插件起動標志置為“是”，然后，取出“保護插件動作時間”，并啟動計時器倒計時，執行步驟(8)；

(7)保護插件返回：保護插件起動標志置否，并把計時器復位；

(8)“保護插件動作時間”是否到達動作時間：判斷計時器倒計時時間是否為0，不為0則把計時器倒計時時間減掉0.01秒，然后進入下一循環；如果為0則執行步驟(9)；

(9)保護動作出口：發出保護跳閘命令，同時發出保護動作對應的信號、硬結點、軟報文和液晶信息；

(10)下一循環：如果前一循環已經發出跳閘命令并成功隔離故障，則執行保護插件是否起動判別時，所有已起動插件將返回。

進一步地，步驟(1)中仿真建模包括：

(1.1)輸入接口建模：考慮到兼容不同電壓等級和接線形式的變壓器保護，按照實際存在的最大規模定義一組變量存儲裝置電源、模擬量、開關量三類輸入量，綜合多種變壓器保護，在仿真模型中建立兼容各種保護的輸入接口模型；

(1.2)保護功能邏輯建模：把實際變壓器保護裝置內部邏輯按照一定格式表示成邏輯表達式，然后用通用程序解析這些邏輯表達式；

(1.3)保護裝置的定值區與控制字建模：定義一組變量存儲保護裝置應用于某條線路時的定值和控制字信息；

(1.4)自適應識別：根據變壓器保護所對應的變壓器編號從仿真系統數據庫中取得的電壓等級信息，根據各側開關編號信息，得到各側開關的數量、類型，識別出變壓器周邊的接線形式和運行方式，程序利用決策庫經過識別、對比、匹配過程，得到插件、定值與控制字的選擇結果；

(1.5)輸出接口建模：按照實際存在的最大規模定義一組變量存儲信號、液晶、硬結點、軟報文三類輸出量，保護功能邏輯根據輸入量周期性計算，刷新輸出接口的數據，并通過一組函數輸出到外部程序。

進一步地，在所述輸入接口建模中，開關和連片具有分和合兩個狀態，分別用1和2表示，開關編號是開關在仿真系統中的唯一識別碼。

進一步地，在所述輸入接口建模中，外部程序定時刷新所述裝置電源、模擬量和開關量；

如果在具體的變壓器保護模型實例上不存在某個輸入的開關量，則對應的位置輸入0。

進一步地，在所述保護裝置的定值區與控制字建模中，所述保護裝置的定值區與控制字模型中包括保護插件、動作時間、判別類型、定值、保護方向、控制字；

所述保護插件是保護裝置中的各個不同功能；

所述動作時間是保護插件符合動作條件時的動作延時時間；