CN106556765A - 分布式配网自动化系统的测试方法及rtds仿真器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式配网自动化系统的测试方法，包括：构建配电网仿真模型；在配电网仿真模型中设置测试节点，并运行配电网仿真模型；在配电网仿真模型的运行过程中，向配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；实时采集测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果；可见，通过RTDS仿真器模拟真实配电网的仿真与运行，并在创建的配电网仿真模型中模拟各种故障，通过对状态数据的分析，可得到该分布式配网自动化系统的测试结果；本发明还公开了一种RTDS仿真器及分布式配网自动化系统，同样能实现上述技术效果。

Description

分布式配网自动化系统的测试方法及RTDS仿真器

技术领域

本发明涉及配网自动化系统，更具体地说，涉及一种分布式配网自动化系统的测试方法、RTDS仿真器及分布式配网自动化系统。

背景技术

配网自动化是智能电网的重要组成部分，分布式配网自动化系统作为配网自动化系统中的一种，一直受到广泛的运用。目前，分布式配电网自动化系统的核心功能之一是以故障定位、隔离和恢复为目标的馈线自动化，有助于提高供电的可靠性。而以往在分布式配网自动化系统建设和升级过程中，缺乏完整的测试系统与方法，只有当真实配电网出现实际故障时，才能判断系统是否能正确处理故障。这种情况导致了系统研发和建设的缺陷不能被及早地发现，严重影响了分布式配电网自动化技术的应用。

因此，如何对分布式配电自动化系统的模块和总体功能进行测试，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式配网自动化系统的测试方法、RTDS仿真器及分布式配网自动化系统，以实现对分布式配电自动化系统的模块和总体功能进行测试。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种分布式配网自动化系统的测试方法，包括：

构建配电网仿真模型；

在所述配电网仿真模型中设置测试节点，并运行所述配电网仿真模型；

在所述配电网仿真模型的运行过程中，向所述配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；

实时采集所述测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果。

其中，实时采集所述配电网仿真模型的状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果，包括：

通过配电终端向配电自动化主站发送遥测信号及遥信信号，并接收所述配电自动化主站通过所述配电终端发送的遥控信号及遥调信号，从而实现对分布式配网自动化系统中的配电终端和配电自动化主站的测试，得到测试结果。

其中，所述实时采集所述配电网仿真模型的状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果，包括：

实时采集所述配电网仿真模型的第一预定参数，通过对所述第一预定参数的数值分析，得到配电终端的测试结果。

其中，所述实时采集所述配电网仿真模型的状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果，包括：

实时监测所述配电网仿真模型的第二预定参数及器件状态的变化信息，通过对所述变化信息的分析，得到配电自动化主站的测试结果。

一种RTDS仿真器，包括：

模型创建模块，用于构建配电网仿真模型；

运行模块，用于在所述配电网仿真模型中设置测试节点，并运行所述配电网仿真模型；

故障模拟模块，用于在所述配电网仿真模型的运行过程中，向所述配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；

测试分析模块，用于实时采集所述测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果。

其中，所述测试分析模块，通过配电终端向配电自动化主站发送遥测信号及遥信信号，并接收所述配电自动化主站通过所述配电终端发送的遥控信号及遥调信号，从而实现对分布式配网自动化系统中的配电终端和配电自动化主站的测试，得到测试结果。

其中，所述测试分析模块，包括：

第一测试分析单元，用于实时采集所述配电网仿真模型的第一预定参数，通过对所述预定参数的数值分析，得到配电终端的测试结果。

其中，所述测试分析模块，包括：

第二测试分析单元，用于实时监测所述配电网仿真模型的第二预定参数及器件状态的变化信息，通过对所述变化信息的分析，得到配电自动化主站的测试结果。

一种分布式配网自动化系统，包括上述任意一项所述的RTDS仿真器，还包括：

与所述RTDS仿真器相连的配电终端；

与所述配电终端相连的配电自动化主站。

其中，所述配电终端包括真实配电终端和逻辑配电终端；

所述真实配电终端和所述逻辑配电终端均通过TCP/IP与所述RTDS仿真器建立通信链路，并通过104通信规约与所述RTDS仿真器进行通信；

所述真实配电终端与所述配电自动化主站之间通过EPON、串口和以太网的形式进行通信，所述逻辑配电终端与所述配电自动化主站之间通过TCP/IP与所述配电自动化主站建立通信链路，并通过104通信规约与所述配电自动化主站进行通信。

通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种分布式配网自动化系统的测试方法，包括：构建配电网仿真模型；在所述配电网仿真模型中设置测试节点，并运行所述配电网仿真模型；在所述配电网仿真模型的运行过程中，向配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；实时采集配测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果；

可见，在本方案中，通过RTDS仿真器与配电终端、配电自动化主站构成分布式配网自动化系统，并通过RTDS仿真器模拟真实配电网的仿真与运行，并在创建的配电网仿真模型中模拟各种故障，通过对状态数据的分析，可得到该分布式配网自动化系统的测试结果；本发明还公开了一种RTDS仿真器及分布式配网自动化系统，同样能实现上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种分布式配网自动化系统的测试方法流程示意图；

图2为本发明实施例公开的另一分布式配网自动化系统的测试方法流程示意图；

图3为本发明实施例公开的一种RTDS仿真器结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种分布式配网自动化系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种分布式配网自动化系统的测试方法、RTDS仿真器及分布式配网自动化系统，以实现对分布式配电自动化系统的模块和总体功能进行测试。

参见图1，本发明实施例提供的一种分布式配网自动化系统的测试方法，包括：

S101、构建配电网仿真模型；

具体的，在本实施例中首先需要分析配网自动化配电网络，并构建配电网仿真模型，常见的配电网仿真模型中包括电源、变压器、线路、开关和负载等部件，利用RTDS的软件RSCAD模拟这些模块，并设置成真实的参数，以实现构建配电网仿真模型。

S102、在所述配电网仿真模型中设置测试节点，并运行所述配电网仿真模型；

具体的，在本实施例中，构建配电网仿真模型后，需根据配电终端需要采集的遥测和遥信值在建模界面设置测试节点，并在RSCAD上运行模拟的配电网络。

S103、在所述配电网仿真模型的运行过程中，向所述配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；

具体的，配电网仿真模型在运行过程中，可在RTDS仿真器上构建的配电网仿真模型中模拟各种故障，包括瞬时故障、永久故障、多重故障、信息漏误报、开关拒动等，并在运行界面上执行这些故障。

S104、实时采集所述测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果。

其中，配网自动化系统各模块之间能够实时传输遥测、遥信和遥控值，通过观察系统不同模块中的遥测、遥信和遥控值，完成分布式配网自动化系统的测试内容。例如参见图2，本实施例中的分布式配网自动化系统包括配电自动化主站，配电终端和RTDS仿真器，配电终端又包括真实配电终端和逻辑配电终端，则S104包括：

通过配电终端向配电自动化主站发送遥测信号及遥信信号，并接收所述配电自动化主站通过所述配电终端发送的遥控信号及遥调信号，从而实现对分布式配网自动化系统中的配电终端和配电自动化主站的测试，得到测试结果。

通过上述测试方法，在本实施例中对分布式配网自动化系统进行测试，不仅可对各模块进行测试，也可对系统进行测试，例如：

对配电终端进行测试包括：

实时采集所述配电网仿真模型的第一预定参数，通过对所述第一预定参数的数值分析，得到配电终端的测试结果。

具体的，RTDS模拟的真实配电网运行和故障模拟时，根据实时输出电压、电流、功率和功率因素等信息，对配电终端进行动态监测，测试其在分布式配网自动化系统中运的性能质量以及遥控、遥测、遥测功能；本实施例中的第一预定参数是指RTDS输出的电压电流功率等。

具体的，本实施例中的配电终端包括真实的配电终端和逻辑配电终端，在模拟真实配电网运行和故障模拟时，RTDS有一个运行界面，且界面上有模块用于显示“输出电压、电流、功率和功率因素等信息”，同时，也有模块显示接收到的由主站发送的遥控信号(即开关量)和遥调信号的变化，通过将RTDS运行界面上显示信息、配电终端的这些信息数据以及配电主站上显示的相应遥控、遥调、遥测、遥信信息进行实时对比，即可对配电终端的性能质量以及遥控、遥调、遥测、遥信等功能进行测试。

对配电自动化主站进行测试包括：

实时监测所述配电网仿真模型的第二预定参数及器件状态的变化信息，通过对所述变化信息的分析，得到配电自动化主站的测试结果。

具体的，在RTDS构建的配电网上模拟各种故障时，可根据配电网上器件状态和电压、电流值的变化，测试配网自动化主站的故障处理(如检测、判断和定位等)、事故管理、事故恢复以及对不同故障采取不同解决策略等能力；本实施例中的第二预定参数可以为电压和电流。

需要说明的是，对分布式配网自动化系统进行测试时，也可对系统整体进行测试，例如：

在RTDS上构建各种配电网模型并运行，测试分布式配网自动化系统对不同配电网络的适应性、数据传输的实时性以及系统的稳定性，从而对系统发现故障的及时性、处理故障的有效性以及能否根据不同故障生成有效的解决策略进行测试。

并且，在本实施例中，当配电网出现故障时，RTDS能通过软件将电网上的各电量值变得可视化，系统利用逻辑配电终端采集配电网上相关电量信息，测试能否将逻辑配电终端采集的这些信息导出，这些数据信息有利于后期对配电网故障的研究。

下面对本发明实施例提供的RTDS仿真器进行介绍，下文描述的RTDS仿真器与上文描述的测试方法可以相互参照。

参见图3，本发明实施例提供的一种RTDS仿真器，包括：

模型创建模块101，用于构建配电网仿真模型；

运行模块102，用于在所述配电网仿真模型中设置测试节点，并运行所述配电网仿真模型；

故障模拟模块103，用于在所述配电网仿真模型的运行过程中，向所述配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；

测试分析模块104，用于实时采集所述测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果。

基于上述实施例，所述测试分析模块，通过配电终端向配电自动化主站发送遥测信号及遥信信号，并接收所述配电自动化主站通过所述配电终端发送的遥控信号及遥调信号，从而实现对分布式配网自动化系统中的配电终端和配电自动化主站的测试，得到测试结果。

基于上述实施例，所述测试分析模块，包括：

第一测试分析单元，用于实时采集所述配电网仿真模型的第一预定参数，通过对所述预定参数的数值分析，得到配电终端的测试结果。

基于上述实施例，所述测试分析模块，包括：

第二测试分析单元，用于实时监测所述配电网仿真模型的第二预定参数及器件状态的变化信息，通过对所述变化信息的分析，得到配电自动化主站的测试结果。

参见图4，本发明实施例提供的一种分布式配网自动化系统，包括上述任意实施例中的RTDS仿真器100，还包括：

与所述RTDS仿真器相连的配电终端200；

与所述配电终端相连的配电自动化主站300。

基于上述实施例，所述配电终端200包括真实配电终端201和逻辑配电终端202；

所述真实配电终端和所述逻辑配电终端均通过TCP/IP与所述RTDS仿真器建立通信链路，并通过104通信规约与所述RTDS仿真器进行通信；

所述真实配电终端与所述配电自动化主站之间通过EPON、串口和以太网的形式进行通信，所述逻辑配电终端与所述配电自动化主站之间通过TCP/IP与所述配电自动化主站建立通信链路，并通过104通信规约与所述配电自动化主站进行通信。

参见图4，通信系统作为实现配电网、配电终端、配电自动化主站之间信息共享集成和数据交互的部分一直受到使用者的重视。在基于RTDS的分布式配网自动化系统中，各模块之间的通信方式如下：

(1)RTDS与配电终端

真实配电终端和逻辑配电终端基于TCP/IP与RTDS建立通信链路，通过标准的104通信规约与RTDS模拟配电网进行通信，实现对其模拟量和数字量的采集与控制。

(2)配电终端与配电自动化主站

真实配电终端与配电自动化主站之间通过EPON、串口、以太网的方式进行连接通信；逻辑配电终端基于TCP/IP与配电自动化主站之间建立通信链路，并过标准的104通信规约进行通信。配电终端利用以上通信方式将配电网上采集到的数据实时传输给配电自动化主站。

本发明实施例提供的一种分布式配网自动化系统的测试方法，包括：构建配电网仿真模型；在所述配电网仿真模型中设置测试节点，并运行所述配电网仿真模型；在所述配电网仿真模型的运行过程中，向配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；实时采集配测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果；

可见，在本方案中，通过RTDS仿真器与配电终端、配电自动化主站构成分布式配网自动化系统，并通过RTDS仿真器模拟真实配电网的仿真与运行，并在创建的配电网仿真模型中模拟各种故障，通过对状态数据的分析，可得到该分布式配网自动化系统的测试结果；本发明还公开了一种RTDS仿真器及分布式配网自动化系统，同样能实现上述技术效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种分布式配网自动化系统的测试方法，其特征在于，包括：

构建配电网仿真模型；

在所述配电网仿真模型中设置测试节点，并运行所述配电网仿真模型；

在所述配电网仿真模型的运行过程中，向所述配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；

实时采集所述测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，实时采集所述配电网仿真模型的状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果，包括：

通过配电终端向配电自动化主站发送遥测信号及遥信信号，并接收所述配电自动化主站通过所述配电终端发送的遥控信号及遥调信号，从而实现对分布式配网自动化系统中的配电终端和配电自动化主站的测试，得到测试结果。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述实时采集所述配电网仿真模型的状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果，包括：

实时采集所述配电网仿真模型的第一预定参数，通过对所述第一预定参数的数值分析，得到配电终端的测试结果。

4.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述实时采集所述配电网仿真模型的状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果，包括：

实时监测所述配电网仿真模型的第二预定参数及器件状态的变化信息，通过对所述变化信息的分析，得到配电自动化主站的测试结果。

5.一种RTDS仿真器，其特征在于，包括：

模型创建模块，用于构建配电网仿真模型；

运行模块，用于在所述配电网仿真模型中设置测试节点，并运行所述配电网仿真模型；

故障模拟模块，用于在所述配电网仿真模型的运行过程中，向所述配电网仿真模型的线路上添加模拟故障；

测试分析模块，用于实时采集所述测试节点的实时状态数据，对实时状态数据进行测试分析，得到分布式配网自动化系统的测试结果。

6.根据权利要求5所述的RTDS仿真器，其特征在于，

所述测试分析模块，通过配电终端向配电自动化主站发送遥测信号及遥信信号，并接收所述配电自动化主站通过所述配电终端发送的遥控信号及遥调信号，从而实现对分布式配网自动化系统中的配电终端和配电自动化主站的测试，得到测试结果。

7.根据权利要求6所述的RTDS仿真器，其特征在于，所述测试分析模块，包括：

第一测试分析单元，用于实时采集所述配电网仿真模型的第一预定参数，通过对所述预定参数的数值分析，得到配电终端的测试结果。

8.根据权利要求6所述的RTDS仿真器，其特征在于，所述测试分析模块，包括：

第二测试分析单元，用于实时监测所述配电网仿真模型的第二预定参数及器件状态的变化信息，通过对所述变化信息的分析，得到配电自动化主站的测试结果。

9.一种分布式配网自动化系统，其特征在于，包括如权利要求5-8中任意一项所述的RTDS仿真器，还包括：

与所述RTDS仿真器相连的配电终端；

与所述配电终端相连的配电自动化主站。

10.根据权利要求9所述的分布式配网自动化系统，其特征在于，所述配电终端包括真实配电终端和逻辑配电终端；

所述真实配电终端和所述逻辑配电终端均通过TCP/IP与所述RTDS仿真器建立通信链路，并通过104通信规约与所述RTDS仿真器进行通信；

所述真实配电终端与所述配电自动化主站之间通过EPON、串口和以太网的形式进行通信，所述逻辑配电终端与所述配电自动化主站之间通过TCP/IP与所述配电自动化主站建立通信链路，并通过104通信规约与所述配电自动化主站进行通信。