[發(fā)明專(zhuān)利]一種三維虛擬場(chǎng)景的高壓直流換流站故障模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110673985.4
• 申請(qǐng)日: 2021-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113408125A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段文學(xué);邢超;高敬業(yè);汪昊銘;申國(guó)標(biāo);司成志;譚武光;羅佼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司文山供電局
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06T13/20;G06F119/02
• 代理公司: 昆明正原專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;劉冠群

1.一種三維虛擬場(chǎng)景的高壓直流換流站故障模擬方法，其特征在于：該方法基于故障模擬系統(tǒng)進(jìn)行操作；模擬系統(tǒng)包括：

電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)、三維虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器、故障錄入系統(tǒng)、運(yùn)行控制后臺(tái)和數(shù)據(jù)交互平臺(tái)；其中運(yùn)行控制后臺(tái)分別與故障錄入系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交互平臺(tái)信息傳輸連接，數(shù)據(jù)交互平臺(tái)分別與電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)和三維虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器信息傳輸連接；

該方法包括以下步驟：

步驟一，建模過(guò)程，參照實(shí)際高壓直流工程，通過(guò)故障模擬系統(tǒng)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器，采用Unity 3D引擎技術(shù)在三維場(chǎng)景中等比例對(duì)直流換流站的場(chǎng)景進(jìn)行建模；通過(guò)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)，采用PSCAD仿真軟件對(duì)高壓直流換流站的一次系統(tǒng)和二次控保裝置進(jìn)行高精度建模；

步驟二，數(shù)據(jù)處理，故障模擬系統(tǒng)的運(yùn)行控制后臺(tái)向故障錄入系統(tǒng)發(fā)送控制指令，使障錄入系統(tǒng)在其內(nèi)部存儲(chǔ)的實(shí)際工程換流站故障所產(chǎn)生的故障錄波數(shù)據(jù)中，調(diào)取指定故障錄波數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)交互平臺(tái)傳輸至電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)；

步驟三，仿真運(yùn)算模擬故障，故障模擬系統(tǒng)的電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)，通過(guò)PSCAD仿真軟件在建立的一次系統(tǒng)和二次控保裝置的高精度模型中，對(duì)指定故障錄波數(shù)據(jù)執(zhí)行仿真運(yùn)算模擬故障，并將模擬故障所形成的信號(hào)量和事件，通過(guò)數(shù)據(jù)交互平臺(tái)傳輸至運(yùn)行控制后臺(tái)和三維虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器；

步驟四，三維仿真動(dòng)畫(huà)的生成，運(yùn)行控制后臺(tái)向三維虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器發(fā)送控制指令，三維虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器通過(guò)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)所形成的信號(hào)量和事件，在直流換流站的場(chǎng)景模型中生成故障三維仿真動(dòng)畫(huà)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維虛擬場(chǎng)景的高壓直流換流站故障模擬方法，其特征在于：步驟二還包括另一數(shù)據(jù)處理方式，具體為：運(yùn)行控制后臺(tái)直接輸入故障錄波數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)交互平臺(tái)傳輸至電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維虛擬場(chǎng)景的高壓直流換流站故障模擬方法，其特征在于：所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)器對(duì)直流換流站的場(chǎng)景建模包括：

高壓直流換流站外場(chǎng)景模型和高壓直流換流站內(nèi)場(chǎng)景模型；

其中，高壓直流換流站外場(chǎng)景模型包括：直流場(chǎng)和交直流濾波場(chǎng)的場(chǎng)景模塊，換流變壓器、斷路器、避雷器、隔離開(kāi)關(guān)和接地刀閘的裝置開(kāi)關(guān)模塊，進(jìn)線開(kāi)關(guān)、壓板以及按鈕的就地操作模塊，設(shè)備異常顯示、保護(hù)狀態(tài)變位信息等功能模塊；

高壓直流換流站內(nèi)場(chǎng)景模型包括：室內(nèi)場(chǎng)景包含極1/極2控制保護(hù)室、低端閥冷室、低端設(shè)備室、高端控保室、高端閥冷室、高端設(shè)備室、繼電器室、35kV站用電和10kV站用電的場(chǎng)景模塊，低端閥廳、高端閥模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維虛擬場(chǎng)景的高壓直流換流站故障模擬方法，其特征在于：利用該方法能夠?qū)?shí)際工程換流站中的換流閥短路故障進(jìn)行仿真運(yùn)算模擬，并生成換流閥短路故障三維仿真動(dòng)畫(huà)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維虛擬場(chǎng)景的高壓直流換流站故障模擬方法，其特征在于：利用該方法能夠?qū)?shí)際工程換流站中的交流短路故障進(jìn)行仿真運(yùn)算模擬，并生成交流短路故障三維仿真動(dòng)畫(huà)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維虛擬場(chǎng)景的高壓直流換流站故障模擬方法，其特征在于：利用該方法能夠?qū)?shí)際工程換流站中的直流線路接地故障進(jìn)行仿真運(yùn)算模擬，并生成直流線路接地故障三維仿真動(dòng)畫(huà)。