CN104035810B - 一种继电保护虚拟仿真系统及仿真方法 - Google Patents

Abstract

一种继电保护虚拟仿真系统及仿真方法，所述的仿真系统主要由管理编译子系统、保护仿真子系统、试验分析子系统，MMS通信子系统以及界面显示子系统构成，其中：所述的管理编译子系统主要负责管理仿真项目的所有相关文件和配置选项，并负责编译算法文件为动态链接库；所述的保护仿真子系统负责创建虚拟装置并驱动虚拟装置运行；所述的试验分析子系统负责虚拟装置试验和结果分析功能，它建立在所有仿真子系统的基础上，产生虚拟装置输入数据，并分析虚拟装置输出数据；MMS通信子系统负责与站控层建立TCP通信，并基于MMS协议支持库，实现与实际智能变电站站控层的MMS通信仿真功能。

Description

一种继电保护虚拟仿真系统及仿真方法

技术领域

本发明涉及的是一种继电保护虚拟仿真系统及仿真方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

电力系统中仿真已经成为开发、运行、维护继电保护装置必不可少的工具，目前电力系统的仿真主要研究为一次系统的仿真，二次系统仿真涉及较少，二次系统的仿真仅仅针对变电站站控层系统之间通信的仿真，实现站控层系统设备之间的网络链路通信和信息交互，而对于继电保护逻辑功能的模拟，以及间隔层设备和站控层系统后台之间的通信并不具备。目前对于从事继电保护的运维人员只能通过实际物理保护装置进行学习和培训。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种继电保护虚拟仿真系统及仿真方法，它将继电保护设备的功能在服务器中实现，实现对二次保护功能的虚拟仿真模拟，完成与现实物理装置同样的保护逻辑功能和通信功能，如线路保护，变压器保护和母差保护等。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的一种继电保护虚拟仿真系统，它主要由管理编译子系统、保护仿真子系统、试验分析子系统，MMS通信子系统以及界面显示子系统构成，其中：

所述的管理编译子系统主要负责管理仿真项目的所有相关文件和配置选项，并负责编译算法文件为动态链接库；该管理编译子系统处在最低层的基础层，处在最低层；

所述的保护仿真子系统负责创建虚拟装置并驱动虚拟装置运行，是所有子系统的核心，处在第二层；

所述的试验分析子系统负责虚拟装置试验和结果分析功能，它建立在所有仿真子系统的基础上，产生虚拟装置输入数据，并分析虚拟装置输出数据；

MMS通信子系统负责与站控层建立TCP通信，并基于MMS 协议支持库，实现与实际智能变电站站控层的MMS通信仿真功能，实现与基于标准的DL/T 860变电运行监控系统的无缝对接；

界面显示子系统是个公共的子系统，与所述管理编译子系统、保护仿真子系统、试验分析子系统，MMS通信子系统四个子系统都存在功能上的关联。

本发明所述的管理编译子系统包括项目管理模块和算法编译模块；所述的保护仿真子系统包括交流通道配置模块、软件属性模块、保护逻辑图顺序化模块、装置信息模块以及驱动引擎模块；该保护仿真子系统提供大量的数据接口供其它子系统调用；所述的试验分析子系统包括保护模拟量输出模块和数据波形分析模块；所述的界面显示子系统包括各个界面显示对话框或窗口组成的界面显示模块。

一种利用上述继电保护虚拟仿真系统进行仿真方法，该仿真方法包括：

a）若仿真项目未编译，执行编译命令，编辑算法文件；

b）算法文件编译之后，读取模拟和数字量配置、软件配置和保护逻辑图信息；

c）初始化系统控制与数据信息；

d）加载算法动态链接库文件；

e）初始化扫描引擎，启动定时扫描；

f）逻辑图定时扫描，是否停止扫描，若是释放系统资源，结束仿真；若否，返回逻辑图定时扫描。

本发明是通过动态加载保护算法库，实现对保护逻辑功能的实时仿真，可以实现与实际物理装置中相似的保护逻辑功能；它通过与站控层建立TCP通信，并基于MMS 协议支持库，实现与智能变电站站控层的MMS通信仿真功能，实现与基于标准的DL/T 860变电运行监控系统的无缝互联互通。

本发明具有如下技术特点：

一是 此仿真技术具有广泛的适用性。适用于线路保护、母线及失灵保护、变压器保护、发变组保护、短引线保护、电抗器保护、电容器保护等各类保护装置的保护逻辑的仿真；

二是 此仿真技术具有较好的易用性，将复杂的保护逻辑转换为在服务器侧直观的表达，方便继电保护的从业人员的培训使用。

附图说明

图1继电保护虚拟仿真技术逻辑结构关系图。

图2继电保护仿真处理流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的一种继电保护虚拟仿真系统，它主要由管理编译子系统、保护仿真子系统、试验分析子系统，MMS通信子系统以及界面显示子系统构成，其中：

所述的管理编译子系统主要负责管理仿真项目的所有相关文件和配置选项，并负责编译算法文件为动态链接库；该管理编译子系统处在最低层的基础层，处在最低层；

所述的保护仿真子系统负责创建虚拟装置并驱动虚拟装置运行，是所有子系统的核心，处在第二层；

所述的试验分析子系统负责虚拟装置试验和结果分析功能，它建立在所有仿真子系统的基础上，产生虚拟装置输入数据，并分析虚拟装置输出数据；

MMS通信子系统负责与站控层建立TCP通信，并基于MMS 协议支持库，实现与实际智能变电站站控层的MMS通信仿真功能，实现与基于标准的DL/T 860变电运行监控系统的无缝对接；

界面显示子系统是个公共的子系统，与所述管理编译子系统、保护仿真子系统、试验分析子系统，MMS通信子系统四个子系统都存在功能上的关联。

本发明所述的管理编译子系统包括项目管理模块和算法编译模块；所述的保护仿真子系统包括交流通道配置模块、软件属性模块、保护逻辑图顺序化模块、装置信息模块以及驱动引擎模块；该保护仿真子系统提供大量的数据接口供其它子系统调用；所述的试验分析子系统包括保护模拟量输出模块和数据波形分析模块；所述的界面显示子系统包括各个界面显示对话框或窗口组成的界面显示模块。

图2所示，一种利用上述继电保护虚拟仿真系统进行仿真方法，该仿真方法包括：

a）若仿真项目未编译，执行编译命令，编辑算法文件；

b）算法文件编译之后，读取模拟和数字量配置、软件配置和保护逻辑图信息；

c）初始化系统控制与数据信息；

d）加载算法动态链接库文件；

e）初始化扫描引擎，启动定时扫描；

f）逻辑图定时扫描，是否停止扫描，若是释放系统资源，结束仿真；若否，返回逻辑图定时扫描。

实施例：图1所示，本发明的实现主要由如下几个子系统构成：管理编译子系统、保护仿真子系统、试验分析子系统，MMS通信子系统以及界面显示子系统。

管理编译子系统主要负责管理仿真项目的所有相关文件和配置选项，并负责编译算法文件为动态链接库。这个子系统是基础，处在最低层。只有建立了仿真项目，并成功编译算法文件，装置的仿真才能继续。包括项目管理模块和算法编译模块。

保护仿真子系统是所有子系统的核心，处在第二层，负责创建虚拟装置并驱动虚拟装置运行。包括交流通道配置模块、软件属性模块、保护逻辑图顺序化模块、装置信息模块以及驱动引擎模块。提供大量的数据接口供其他系统调用。

试验分析子系统负责虚拟装置试验和结果分析功能。这个子系统建立在装置仿真子系统的基础上，产生虚拟装置输入数据，并分析虚拟装置输出数据。包括保护模拟量输出模块和数据波形分析模块。

MMS通信子系统负责与站控层建立TCP通信，并基于MMS 协议支持库，实现与实际智能变电站站控层的MMS通信仿真功能，实现与基于标准的DL/T 860变电运行监控系统的无缝对接。

界面显示子系统是个公共的子系统，与上面四个子系统都存在功能上的关联。包括各个界面显示对话框或窗口组成的界面显示模块。

图2所示，本发明所述的仿真方法是：若仿真项目未编译，执行编译命令；读取模拟和数字量配置、软件配置和保护逻辑图信息；初始化系统控制与数据信息；加载算法动态链接库文件；初始化扫描引擎，启动定时扫描；是否停止扫描，若是释放系统资源，结束仿真。

Claims (2)

1.一种继电保护虚拟仿真系统，它主要由管理编译子系统、保护仿真子系统、试验分析子系统，MMS通信子系统以及界面显示子系统构成，其特征在于：

所述的管理编译子系统负责管理仿真项目的所有相关文件和配置选项，并负责编译算法文件为动态链接库；该管理编译子系统处在最低层的基础层，处在最低层；

所述的保护仿真子系统负责创建虚拟装置并驱动虚拟装置运行，是所有子系统的核心，处在第二层；

所述的试验分析子系统负责虚拟装置试验和结果分析功能，它建立在所有仿真子系统的基础上，产生虚拟装置输入数据，并分析虚拟装置输出数据；

MMS通信子系统负责与站控层建立TCP通信，并基于MMS协议支持库，实现与实际智能变电站站控层的MMS通信仿真功能，实现与基于标准的DL/T860变电运行监控系统的无缝对接；

界面显示子系统是个公共的子系统，与所述管理编译子系统、保护仿真子系统、试验分析子系统，MMS通信子系统四个子系统都存在功能上的关联；

所述的管理编译子系统包括项目管理模块和算法编译模块；

所述的保护仿真子系统包括交流通道配置模块、软件属性模块、保护逻辑图顺序化模块、装置信息模块以及驱动引擎模块；该保护仿真子系统提供大量的数据接口供其它子系统调用；

所述的试验分析子系统包括保护模拟量输出模块和数据波形分析模块；

所述的界面显示子系统包括各个界面显示对话框或窗口组成的界面显示模块。

2.一种利用权利要求1所述继电保护虚拟仿真系统进行仿真方法，其特征在于该仿真方法包括：

a）若仿真项目未编译，执行编译命令，编辑算法文件；

b）算法文件编译之后，读取模拟和数字量配置、软件配置和保护逻辑图信息；

c）初始化系统控制与数据信息；

d）加载算法动态链接库文件；

e）初始化扫描引擎，启动定时扫描；

f）逻辑图定时扫描，是否停止扫描，若是释放系统资源，结束仿真；若否，返回逻辑图定时扫描。