[發明專利]一種軟硬件協同的多場景用電故障的模擬仿真方法

有效

• 申請號: 202110568795.6
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113345288B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 劉建元;韓周;趙偉;孟海川;楊峰;陳帥堃
• 申請（專利權）人: 安徽南瑞中天電力電子有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 潘飛

1.一種軟硬件協同的多場景用電故障的模擬仿真方法，其特征在于，所述模擬仿真方法包括如下步驟：

步驟1：構建包含硬件裝置和數字化軟件的仿真控制系統，所述硬件裝置和所述數字化軟件均接入到所述仿真控制系統中；

其中，所述硬件裝置中包括真實仿真設備；所述數字化軟件中包括虛擬仿真設備；所述真實仿真設備和虛擬仿真設備分別用于在各自啟用狀態下執行用電故障的仿真模擬過程；

所述硬件裝置用于接收由仿真控制系統下發的場景指令和故障指令，進而組建相應的用電場景，并在真實仿真設備中實時反饋所述用電場景中所述硬件裝置的故障狀態和運行狀態；所述數字化軟件用于接收由仿真控制系統下發的場景指令和故障指令，進而完成數據建模，虛擬化出仿真設備模型的電氣狀態和結構形態，組建相應的用電場景，并在所述虛擬仿真設備中實時反饋所述用電場景中所述仿真設備模型的故障狀態和運行狀態；

步驟2：所述仿真控制系統創建出用電臺區的內容，所述用電臺區的內容包括：用電類型、變壓器類別、互感器變比、采集/計量設備種類及其數量的信息；

步驟3：所述仿真控制系統根據創建出的所述用電臺區的內容得出用電故障的類型與采集/計量設備的種類間的對應關系；

步驟4：根據上步驟建立的所述對應關系，所述仿真控制系統根據需要仿真模擬所述用電故障的類型確定需要組建所述用電場景的類型以及對應所述采集/計量設備的種類，進而向所述硬件裝置或/和所述數字化軟件下達相應的場景指令和故障指令；

步驟5：所述硬件裝置或/和所述數字化軟件接收到所述場景指令和故障指令后，在所述真實仿真設備或/和所述虛擬仿真設備中執行所述用電故障的仿真模擬過程；

用電故障的仿真模擬包括三種方式；第一種方式是由硬件裝置單獨模擬出所述用電故障；第二種方式是由數字化軟件單獨仿真出所述用電故障；第三種方式是由硬件裝置和數字化軟件綜合仿真模擬出所述用電故障；所述仿真控制系統根據用電故障類型優先采用第一種方式進行模擬仿真；在硬件裝置無法滿足模擬仿真所需的資源要求時，采用第三種方式；在硬件裝置完全無法實現時模擬仿真過程時，采用第二種方式；

硬件裝置和數字化軟件綜合仿真模擬出所述用電故障的過程如下：

（1）仿真控制系統選擇對應的硬件裝置和數字化軟件；

（2）所述真實仿真設備準備好設備位置、類型、數量、資產、地址、故障狀態的信息，并上報給所述硬件裝置；所述硬件裝置獲取所述真實仿真設備的位置、類型、數量、資產、地址、故障狀態的信息，及自身的地址、資產的信息，并上報給等待仿真控制系統；

（3）采集終端將上線狀態上報給所述仿真控制系統；

（4）所述仿真控制系統準備好臺區信息，所述臺區信息包括臺區類型、設備種類和數量；

（5）所述仿真控制系統根據臺區信息，優先選擇所述硬件裝置中設備進行匹配和關聯，對于所述硬件裝置中的設備資源不能滿足的，再創建軟件臺區，并分配剩余的設備種類和數量；

（6）所述硬件裝置組建硬件臺區，接收故障指令，并轉發至真實仿真設備，所述真實仿真設備執行由該部分負責的故障模擬內容；

（7）數字化軟件接收臺區信息和故障信息，組建虛擬的軟件臺區；生成虛擬仿真設備的參數信息，所述虛擬仿真設備執行由該部分負責的故障模擬內容；

其中，所述軟件臺區與所述硬件臺區在拓撲結構上從屬于同一個臺區；

（8）基于所述硬件臺區和所述軟件臺區組合，構建在同一個臺區拓撲結構下的大容量用電臺區的仿真場景；

（9）結束臺區場景時，所述仿真控制系統接收結束指令，配置臺區清除信息和故障重置信息，并同時下發給所述數字化軟件和所述硬件裝置，所述數字化軟件和所述硬件裝置接收該指令后，所述數字化軟件重置所述虛擬仿真設備的參數，釋放用電臺區；所述硬件裝置解除用電臺區，并下發故障重置指令至所述真實仿真設備，所述真實仿真設備進行故障重置，并恢復正常狀態；綜合模擬場景流程結束。