[發明專利]一種繼電保護仿真系統的建模方法

有效

• 申請號: 202110603846.4
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113270017B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 甘輝霞;陳鐵
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;H02H7/22;H02H7/26
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 余山

1.一種繼電保護仿真系統的建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.以一次設備為主體建立設備模型；

步驟2.建立起“設備-保護-互感器-斷路器”之間的映射關系；

在建立映射關系時，包括以下步驟：

1)通過搜索主接線上的連接線可以獲知主接線上的設備類型、設備數量及設備的端口號，將連接線融合得到設備的物理端口號，并更新模型的位置屬性；

2)通過互感器融合和開關融合形成邏輯端口號，并更新模型的連接屬性；

3)對邏輯端口進行融合，形成電氣島，并新設備模型的電氣屬性；

4)利用電氣島進行潮流計算，得到電流方向、端口電壓和端口電流，更新模型的狀態屬性；

5)分別掃描變壓器、母線、線路、電纜、斷路器的模型，將變壓器、母線、線路、電纜、斷路器分別作為“設備主體”，按照“設備主體-互感器-斷路器”的策略，對“設備主體”進行逐一進行掃描，根據設備主體、互感器和斷路器的連接屬性，可以建立起“保護-互感器--斷路器”之間的映射關系；

6)按照“保護-互感器--斷路器”的映射關系，更新設備的保護屬性；

步驟3.在主接線圖上搜索短路點，確定短路點的物理節點編號，將該編號與設備模型的位置屬性逐一比對，確定短路點發生的位置；

步驟4.重復步驟2中的步驟2)和步驟3)，同時更新設備模型中的邏輯節點編號、電氣島號；

步驟5.啟動短路計算，得到電流方向、端口電壓和端口電流，更新所有模型中的方向屬性、電氣島、端口電壓、端口電流和啟動變量；

步驟6.搜索和比對設備的方向屬性和拓撲屬性，確定短路涉及到了哪些設備；

步驟7.將步驟6中所確定的設備，按離短路點由近到遠，分別執行模型中的動作；

步驟8.斷路器斷開后，斷路器模型中的投退屬性更新，重復步驟2中的步驟3)、步驟4)、步驟5)，并更新所有設備模型中的拓撲信息、保護信息和狀態信息；

至此，一次故障仿真結束，如需要進行下一次的故障仿真，可直接從步驟2開始。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1中，建模的對象是被保護的設備，將繼電保護的配置、原理和特征作為保護屬性，與設備的拓撲屬性、狀態屬性采用面向對象的技術進行封裝；設備模型包括：變壓器、母線、線路、斷路器、電流互感器、電壓互感器、電纜、電抗器。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟2的步驟5)中，在掃描時，首先掃描“設備主體-互感器-斷路器”的連接屬性，確定與設備主體所對應的互感器和斷路器有哪些，再對這些互感器和斷路器中進行掃描，根據位置屬性和方向屬性確定每個保護所對應的互感器和斷路器。

4.根據權利要求1所述的繼電保護仿真系統的建模方法，其特征在于，在步驟6中，所采用的策略如下：

如果模型具有相同的電氣島和方向屬性，則該設備在短路范圍內；

檢測范圍內的設備模型的物理端口號，離短路點端口號越近，則該設備離短路越近。

5.根據權利要求1所述的繼電保護仿真系統的建模方法，其特征在于，在步驟7中，執行模型中的動作時，針對保護投入，采用的步驟如下：

檢查保護屬性中的“保護投退”，如果其值為“保護投入”，則開始以下流程，否則跳出流程；

具體流程為：

檢查保護屬性中的“保護定值”“啟動變量”、“動作時間”、“動作出口”屬性；

比較啟動變量和保護定值的大小，

當啟動變量大于保護定值時，開始計時；計時大于動作時間時，將保護出口所應斷路器斷開，計時清零，并跳出流程；

當啟動變量小于保護定值時，計時清零，跳出流程。