CN103310041A - 电网二次装置仿真中二次装置数据库模型的建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电网二次装置仿真中二次装置数据库模型的建模方法，包括以下步骤：在一次装置库中建立一次装置表并在相关的一次装置表下层建立二次装置简表，在二次装置库中建立二次装置表，以及将二次装置表与前述一次装置库中一体建模的二次装置简表相关联。本发明提供的电网二次装置仿真中二次装置数据库模型的建模方法通过专门的数据关联表对单独二次装置库中二次装置表和集成在一次装置库中简化的二次装置表建立关联，实现两者在逻辑上的一体化建模，从而实现两者的互动仿真，而且还可根据实际检修仿真的需要修改二次装置表中对应数据类型的别名，从而使得二次装置库能够适应检修仿真建库的不确定性。
Description
技术领域
本发明涉及电气系统技术领域，具体而言涉及一种电网二次装置仿真中二次装置数据库模型在运行仿真和检修仿真两种情况下的建模方法。
背景技术
电网二次装置对保障电网的安全稳定运行起着重要作用。在实际工作中，为了培训电网运行人员和电网检修人员对二次装置的运行和检修的工作技能，需要对二次装置进行软件仿真，使得受训人员可以在虚拟环境中接受培训。
对二次装置仿真包括运行层面的仿真和检修层面的仿真。运行仿真针对变电运行人员进行培训，仿真相对简单一些，主要是对二次装置动作后的行为进行仿真。这其中主要包括装置的信号等和液晶报告提示等外在的易于观察的内容。
而检修仿真针对变电检修人员进行培训，由于需要检测装置的各项性能，仿真的细致程度大为增加。一方面仿真的深度增加了，除了要仿真装置的信号外，还需要仿真装置的旋钮、压板、端子、空开等检修可能需要操作和使用的部件；另一方面，仿真的广度也增加了，除了保护装置自身外，还涉及到连接线、万用表、继电保护测试仪等辅助仪器的仿真。
对电网二次装置进行数据库建模是整个仿真的基础。在这个过程中，需要综合考虑运行仿真和检修仿真的不同需求，例如对于非常复杂的装置检修仿真，电网二次装置模型肯定也非常复杂。而对于比较简单的装置运行仿真，电网二次装置模型也可以大为简化。
无论装置运行仿真还是装置检修仿真，在确定电网二次装置建模时都需要进一步考虑二次装置和电网一次设备模型之间关系。在电网调度领域，电网一次模型已经有了基于IEC61970标准的CIM模型的国际标准。由于电网二次装置的复杂性，目前国内外还缺少公认的电网二次模型标准，因此，二次装置模型如何对接一次装置模型，也需要重点考虑。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明旨在于提供一种电网二次装置仿真中二次装置数据库模型的建模方法，实现一次系统和二次系统的互动仿真。
为达成上述目的，本发明提出一种电网二次装置仿真中二次装置数据库模型的建模方法，包括以下步骤：在一次装置库中建立一次装置表并在相关的一次装置表下层建立二次装置简表，在二次装置库中建立二次装置表，以及将二次装置表与前述一次装置库中一体建模的二次装置简表相关联。
进一步，前述二次装置表与一次装置库中一体建模的二次装置简表通过数据关联表建立关联，从而关联一次装置库与二次装置库，其中，该数据关联表的每一条记录都关联一次装置库和二次装置库中的两个对象或者它们的属性域。
进一步，前述方法中，前述二次装置表包括保护装置表、测控装置表、检测工具表、设备连线表以及自动设备表中的至少一种数据类型。
进一步，前述方法中，可根据需要确定二次装置表中所需的数据类型及其属性数量。
进一步，前述方法中，可根据实际检修仿真时需要用到的数据量的实际含义，修改前述二次装置表中对应数据类型的别名。
由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于通过专门的数据关联表对单独二次装置库中二次装置表和集成在一次装置库中简化的二次装置表建立关联，从而关联一次装置库和二次装置库，实现两者在逻辑上的一体化建模，从而实现两者的互动仿真，而且还可根据实际检修仿真的需要修改前述二次装置表中对应数据类型的别名，从而使得二次装置库能够适应检修仿真建库的不确定性。
附图说明
图1为一次装置库和二次装置库的表结构及其关联关系示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
参考图1所示，根据本发明的较优实施例，电网二次装置仿真中二次装置数据库模型的建模方法，包括以下步骤：在一次装置库中建立一次装置表并在相关的一次装置表下层建立二次装置简表，在二次装置库中建立二次装置表，以及将二次装置表与前述一次装置库中一体建模的二次装置简表相关联。
为了仿真的方便，在数据库建模时，将具有相关性的数据放在一张表中，以简化对模型的仿真过程。例如，不论各种二次装置，当装置电源被切断时，装置的信号灯和液晶屏都熄灭。整个仿真的数据库包括一次装置库和二次装置库，一次装置库主要是电网一次装置的建模，建立一次装置表，并在相关的一次装置表的下层建立了二次装置简表。一方面，采用二次装置简表和电网一次装置一体化建库，这样不存在模型的一致性问题，可大大减轻建库及应用开发的工作量。由于运行仿真较为简单，建模数量较少，建模对象基本确定，在一次模型库内进行一次装置库和二次装置库的一体化建模，对电网一次装置库的结构稳定性和数据容量都没有任何影响。另一方面，在一次装置库内设置简化的二次装置表，可以在装置检修仿真需求不断增加，在电网二次装置库的结构不太稳定的情况下，保证装置运行仿真的稳定运行，即装置运行仿真可以在完全抛开电网二次装置库的情况下独立运行。二次装置库主要进行二次装置的建模。在图1中可以看出，是在母线、断路器、补偿器、发电机、变压器和线路这些一次设备下建立二次装置简表。且根据电网实际情况建立。
在进行二次装置运行仿真时，使用一次装置库中一体化建模的二次装置简表。在进行更为复杂的二次装置检修仿真时，使用单独的二次装置库进行仿真。
二次装置表与一次装置库中一体建模的二次装置简表通过数据关联表建立关联，从而关联一次装置库与二次装置库，实现二者的互动仿真，满足二次装置仿真与一次系统的互动需求。其中，该数据关联表的每一条记录都关联一次装置库和二次装置库中的两个对象或者它们的属性域。这样，在仿真过程中，一方面电网一次系统的故障就可以在详细的二次装置上反映出来，另一方面二次装置上的详细设置，如压板信息或定值信息也可以反过来影响一次系统的故障发展过程。
本实施例中，为兼顾信息的完整性、数据库结构的稳定性以及仿真的方便性，将二次装置表大致可分为以下五类：保护装置表、测控装置表、检测工具表、设备连线表以及自动设备表。其中，检测工具表包含万用表、继电保护测试仪等。
其中，设备连线表专门用来记录设备端子之间的连接线所连的端子关系。设备连线表每一条记录保存了被一条或多条连接线相连的各个二次装置的端子及端子数，同时这些端子也都各自记录了其相连的连接线的线号，这样在仿真时，可以使用端子的线号是否相等来判断相关端子是否连接导通。
另外4张设备类表的结构都类似。以保护装置表为例，该表将涵盖全部保护装置类型，其面临的主要问题是很难在建模的时候就一次性定型所有的具体模型内容。因此，在该表的建模阶段，先只考虑未来可能用到的各种数据类型及其数量，至于每一个数据属性域的具体含义，在建模阶段不予考虑，在以后使用时，再通过修改别名的方式予以确认，也即根据实际检修仿真时需要用到的数据量的实际含义，修改前述二次装置表中对应数据类型的名称，从而使得二次装置库能够适应装置检修仿真建库的不确定性。作为优选，如下表1中列出了部分保护装置表建模对象所使用的数据类型及可能的数量。
表1-二次装置建模结构
为了简化仿真过程，建模时需要尽量复用已有的模型，例如对于在各种保护装置中广泛使用的零序电流保护或者过流保护，只需要定义一组定值模型和作一次仿真过程，避免相同的内容反复建模反复开发。
对于数量可能不够用的数据类型，可以另外建表予以扩大。相对与复杂的装置检修仿真，装置运行仿真要简单很多，其涉及到的装置建模对象基本可以预见，数量也非常少。在建模时，可根据实际需要确定二次装置表中所需的数据类型及其属性数量。
综上所述，本发明提供的电网二次装置仿真中二次装置数据库模型的建模方法通过专门的数据关联表对单独二次装置库中二次装置表和集成在一次装置库中简化的二次装置表建立关联，从而关联一次装置库和二次装置库，实现两者在逻辑上的一体化建模，从而实现两者的互动仿真，而且还可根据实际检修仿真的需要修改前述二次装置表中对应数据类型的别名，从而使得二次装置库能够适应检修仿真建库的不确定性。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (5)
1.一种电网二次装置仿真中二次装置数据库模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：在一次装置库中建立一次装置表并在相关的一次装置表下层建立二次装置简表，在二次装置库中建立二次装置表，以及将二次装置表与前述一次装置库中一体建模的二次装置简表相关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，前述二次装置表与一次装置库中一体建模的二次装置简表通过数据关联表建立关联，从而关联一次装置库与二次装置库，其中，该数据关联表的每一条记录都关联一次装置库和二次装置库中的两个对象或者它们的属性域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，前述二次装置表包括保护装置表、测控装置表、检测工具表、设备连线表以及自动设备表中的至少一种数据类型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，可根据需要确定二次装置表中所需的数据类型及其属性数量。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，可根据实际检修仿真时需要用到的数据量的实际含义，修改前述二次装置表中对应数据类型的别名。
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