CN109918725A - 基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法 - Google Patents
基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109918725A CN109918725A CN201910091889.1A CN201910091889A CN109918725A CN 109918725 A CN109918725 A CN 109918725A CN 201910091889 A CN201910091889 A CN 201910091889A CN 109918725 A CN109918725 A CN 109918725A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- secondary device
- model
- primary equipment
- emulation platform
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 241000272814 Anser sp. Species 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 8
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 19
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 21
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 13
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000007849 functional defect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013499 data model Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，包括以下步骤：步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中；步骤三、运行带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据；本发明一方面可以检测待检测二次设备是否适用实际场景，且不会造成太长的停电时间，有效减少变电站的停电时长，另一方面能够有效解决因检测场地有限或者待检测二次设备不方便移动或昂贵不能轻易转移造成的二次设备不能检测的问题。
Description
技术领域
本发明涉及变电站智能设备集成化测试领域。更具体地说，本发明涉及一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法。
背景技术
在智能变电站中，智能IED设备(合并单元、智能终端、交换机)的广泛采用，使继电间隔层设备，包括保护装置、测控装置，输入信号的组织、分配复杂化，以继电保护测试仪为代表的单体测试工具，仅在继电保护装置本体的信号输入端施加该装置需要的基本信号，虽然可以完成对装置本体的性能检验，但由于检验范围没有包括相关设备(如测试线路保护时，考虑母线保护、合并单元、智能终端等)，无法开展整组测试，使智能站保护装置的检验失去完整性，所完成的检测仅为通用功能测试，缺少实际应用场景的专项测试内容，另一方面待检测的二次设备体积较为庞大或者较为昂贵不方便移动，或者测试空间有限时，则不能够进行集成化测试只能采用单独测试的手段，非常的不方便而且存在安全隐患。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其一方面可以将待检测的二次设备置入整个智能变电站系统内进行集成化测试，以检测是否适用实际场景，且不会造成因测试二次设备导致的停电情况，有效减少变电站的停电时长，另一方面能够有效解决因检测场地有限或者待检测二次设备不方便移动或昂贵不能轻易转移造成的二次设备不能检测的问题。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，包括以下步骤：
步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；
步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中，所述待检测的二次设备为真实二次设备、纯数字仿真模型或二次设备混合仿真模型；
步骤三、运行上述一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据，改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据。
优选的是，步骤一中搭建变电站一次设备虚拟模型的方法为：变电站的每一一次设备模型均采用电磁暂态仿真系统根据一次设备真实元件进行建模，然后根据变电站中一次设备实际连接状况将一次设备模型进行集成。
优选的是，步骤一中搭建二次设备功能逻辑仿真模型的方法为：首先根据二次设备的类型进行分类，抽取同类型二次设备的共性部分，形成二次设备通用模型，二次设备通用模型根据方式命名规则与一次设备进行关联，在二次设备通用模型的基础上建立一个逻辑框图，通过逻辑框图建立典型二次设备的动作逻辑，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，调取数据库内一次设备虚拟模型输出的电流电压信号通过二次设备通用模型，通过二次设备通用模型的启动判据结合二次设备通用模型的逻辑回路，逻辑框图调整各个二次设备之间的逻辑关系、输入输出信号量、采样频率、动作特性，以建成二次设备功能逻辑仿真模型。
优选的是，步骤二中所述二次设备混合仿真模型是将部分二次设备的虚拟模型与部分真实二次设备进行连接得到。
优选的是，步骤二中待检测的二次设备为真实设备时，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，仿真平台调用数据库内的一次设备虚拟模型输出的电流、电压信号通过模拟量信号转换后经功率放大器放大送至待测二次设备，通过SV网络、GOOSE网络和MMS网络发布待检测的二次设备SV或GOOSE或MMS信息，同时通过GOOSE网订阅其他二次设备的相关信号。
优选的是，步骤二中待检测的二次设备为纯数字仿真模型时，通过SMV信号转换装置与站控层网络相连、通过GOOSE信号转换装置与过程层网络相连，实现SV、GOOSE和MMS数据信息的发布和订阅。
优选的是，步骤三中的反馈状态包括动作信号、联闭锁信号和故障信号。
优选的是，步骤三中待测的二次设备的测试数据包括，在一次设备模型进行多次参数改变的前后通过待测的二次设备的电气物理量发生的一系列变化差值。
优选的是，步骤三中一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型的连接是通过模拟量信号转换器和高速光纤通讯系统实现的。
优选的是，步骤三中所述反馈状态信息的传送是通过GOOSE信号转换装置将反馈状态信息按GOOSE转换后对外输出至GOOSE网，同时接受GOOSE网的其它二次设备的相关信号，再将信号传输给高速光纤通讯系统，再由高速光纤通讯系统传输给仿真平台，改变一次设备模型的状态，实现集成化测试。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、利用一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型有效实现了变电站的虚拟化，能够对智能变电站中更换式检修或者新装置检修的二次设备进行集成化检测，防止因设备的检验的不完整导致智能变电站在建设阶段即存在功能缺陷的问题；
第二、通过对待检测的设备实现数字物理混合建模，能够智能变电站在资金不太充裕，装置更新没有现场及时或检测场地局限的情况下，采用真实二次设备和虚拟二次设备混合建模，不耽误测试，简化智能变电站现场调试工作，提升整体工作效率；
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一种技术方案所述真实二次设备与虚拟二次设备相互替换和仿真示意图；
图2为本发明其中一种技术方案所述变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型技术架构示意图；
图3为本发明其中一种技术方案所述一次设备建模平台示意图；
图4为本发明其中一种技术方案所述二次设备功能逻辑仿真模型原理示意图；
图5为本发明其中一种技术方案所述二次设备仿真数据流图；
图6为本发明其中一种技术方案所述二次设备建模平台示意图；
图7为本发明其中一种技术方案所述一次设备模型和二次设备功能逻辑模型的关联示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-7所示，本发明提供一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，包括以下步骤：
步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；
步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中，所述待检测的二次设备为真实二次设备、纯数字仿真模型或二次设备混合仿真模型；
步骤三、运行上述一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据，改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据；
在该技术方案中，测试方法是基于一次设备虚拟模型以及二次设备功能逻辑仿真模型的模拟系统实现待检测二次设备的集成化测试的，其中二次设备是对电力系统内一次设备进行监察，测量，控制，保护，调节的辅助设备，以继电保护装置为典型，在以往的检测中，以继电保护测试仪为代表的单体测试工具，仅在继电保护装置本体的信号输入端施加该装置需要的基本信号，虽然可以完成对装置本体的性能检验，但由于检验范围没有包括相关设备，如测试线路保护时，考虑母线保护、合并单元、智能终端等，无法开展整组测试，使智能站保护装置的检验失去完整性，所完成的检测仅为通用功能测试，缺少实际应用场景的专项测试内容，检验的不完整可能导致智能变电站在建设阶段即存在功能缺陷，使智能变电站运行安全受到威胁，严重时可能导致重大事故发生，因此需要采取一种测试方法，使以继电保护装置为代表的二次设备能够完整的进行功能以及集成化测试；
步骤一，在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；其中，仿真平台为对于电力一次系统仿真采用暂态仿真分析，主要在于电力系统故障或者操作过后可能出现的暂态现象；由于暂态过程变化较快，不但需要分析毫秒级的电压、电流瞬时变化情况，还经常需要考虑输电线路的分布参数特性以及电力元件的电磁耦合和非线性特征等；暂态仿真采用隐式梯形积分法进行数值求解，系统电压、电流数值基于三相瞬时值方式表示；在网络结构发生变化的时候，尤其在进行开关操作时，会引起非状态变量的数值振荡，为了消除这种非正常的数值振荡，在网络结构发生变化时采用阻尼法和后退欧拉法进行处理；离散网络法是暂态过程的主要分析方法，它的基本思路是在处理网络中类似如电容、电感等集中参数元件时，采用隐式梯形积分方法将微分方程差分化，在各个离散的时间点上得到等值电阻和等值电流源并联的暂态计算等值网络；对于类似长输电线的分布参数元件，利用贝瑞隆等值计算电路，作适当近似处理后仍然可以沿用类似的暂态计算等值网络；如图3所示，一次设备虚拟模型的建立基于图模库一体化技术，根据实际的电力系统结构，采用图形化的方式建立数学模型，并自动生成拓扑连接关系，输入系统元件参数，可通过图形界面灵活地新建或修改系统一次接线方式，对电网一次设备参数进行编辑或修改，从而对电力系统运行情况进行完整的仿真模拟，一次设备建模平台包括的电力系统元件模型和控制元件模型，其中电力系统元件模型包括：发电机、电动机、变压器、负荷、断路器、输电线、电抗器，控制元件模型包括：控制函数、时间函数、非线性函数、数学运算、逻辑函数，按照以上的模型进行有机的集成组装可完整模拟发电机、网络以及控制系统；
如图4-6所示，二次设备功能逻辑仿真建模基于仿真平台，二次设备功能逻辑仿真模型包括数据采样、保护运算、逻辑判断三个模块；
数据采样通过仿真平台信号引入，可引入电压、电流、频率等电气量，引入的电气量可自由定义类型、设备、位置，采集到自定义的信号后，根据保护算法需要的数据，数据采样模块根据采样算法输出相关电气量并判断是否启动保护运算模块；二次设备数据采样内容包括：仿真平台计算输出二次电流瞬时值、仿真平台计算输出二次电压瞬时值，二次设备数据采样频率：≤4000Hz，仿真步长：≤250μs，仿真步长可设置；
保护运算模块接收数据采样输出的采样值，并输入保护预设的定值，根据保护算法，运算出保护是否动作并开出动作信号；
保护逻辑判断运算算法按线路、变压器、母线等保护编写通用的逻辑判断算法；
通过二次设备建模平台提供的图形化建模工具，包括输入输出接口、控制函数、数学运算、逻辑运算等控制元件，并结合计算机编程技术，按照保护系统逻辑运算关系建立保护系统模型，并进行可视化展示；
保护逻辑设计中保护原理部分基于《电力系统继电保护原理》(高等学校教材)，并参考国内知名厂家相应产品，总结得到；
如图7所示，建立一二次设备的关联关系，统一设备分类和标识，对各类设备进行规范化命名，采用统一的设备编码体系，确定一次模型中各设备的唯一ID或名称，达到全网设备的一致分类和统一标识，实现一二次数据模型的有效匹配，具体实现：二次设备交流采样与一次设备的关联、二次设备定值文件与一次设备的关联、二次设备逻辑配合开关量输入与一次设备的关联、二次设备出口开关量输出与一次设备的关联；
步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中，所述待检测的二次设备为真实二次设备、纯数字仿真模型或二次设备混合仿真模型；
其中，二次设备功能逻辑仿真模型和真实二次设备的连接采用实时数据库、实时进程控制系统、高速光纤通讯系统、GOOSE信号转换装置、SMV信号转换装置进行数字信号的通讯以及连接过程的管控，具体方式为一次设备虚拟模型运行后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，仿真平台调用数据库内的一次设备虚拟模型输出的电流、电压信号通过模拟量信号转换后经功率放大器放大送至待测二次设备，通过SV网络、GOOSE网络和MMS网络发布待检测的二次设备SV或GOOSE或MMS信息，同时通过GOOSE网订阅其他二次设备的相关信号；
待检测二次设备的虚拟仿真模型的建模方法为以典型二次设备为基础，按照二次设备保护类型进行分类，抽取同类型二次设备保护及安自装置的共性部分，形成二次设备通用模块，通过对通用模块进行配置，形成各类二次设备的典型装置模型，得到待检测二次设备的虚拟仿真模型，或者当知道待检测的二次设备的型号及原理结构时，可以直接通过仿真平台上的图形化建模工具，包括输入输出接口、控制函数、数学运算、逻辑运算等控制元件，并结合计算机编程技术，按照保护系统逻辑运算关系建立保护系统模型，并进行可视化展示；
待检测二次设备混合仿真模型仿真模型的建模方法为虚拟部分按照二次设备的虚拟仿真模型进行检测，再将得到的虚拟部分与真实的设备进行连接，具体的连接与上述二次设备功能逻辑仿真模型和真实二次设备的连接方式相同，二次设备功能逻辑仿真模型和待检测二次模型虚拟设备的连接方式为通过SV、GOOSE、MMS网络发布本装置SV、GOOSE和MMS信息，同时通过GOOSE网订阅其他保护或控制设备的相关信号，虚拟保护实时同步通过SMV、GOOSE信号转换装置与过程层网络、站控层网络相连，实现SV或GOOSE或MMS数据信息的发布和订阅；
步骤三、运行上述一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据，改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据；其中，在仿真平台中采用建立互斥变量以及获取时间标识的方式实现同步，具体的过程为仿真平台每计算完一个步长后，将数据写入实时数据库中，而后通知二次设备系统可以读取数据了，并且自身进入等待状态，等待二设备次系统的通知，二次设备系统得到通知后，从实时数据库中获取数据并进行运算，同时把仿真平台计算的时间信息告诉各个模块，由模块自行进行时间处理，并把运算结果写入到实时数据库中，而后通知一次设备系统可以读取并进行下一步长的计算了，并且自身进入等待状态进而实现待测二次设备的检测循环，其中二次设备系统为带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，一次系统为一次设备虚拟模型，两者通过实时数据库实现电气物理量的相关反馈以及指令的下达；
采用该技术方案，能够对智能变电站中更换式检修或者新装置检修的二次设备进行集成化检测，防止因设备的检验的不完整导致智能变电站在建设阶段即存在功能缺陷的问题，另外，通过对待检测的设备实现数字物理混合建模，能够智能变电站在资金不太充裕，装置更新没有现场及时或检测场地局限的情况下，采用真实二次设备和虚拟二次设备混合建模，不耽误测试，简化智能变电站现场调试工作，提升整体工作效率。
在另一技术方案中，步骤一中搭建变电站一次设备虚拟模型的方法为：变电站的每一一次设备模型均采用电磁暂态仿真系统根据一次设备真实元件进行建模，然后根据变电站中一次设备实际连接状况将一次设备模型进行集成；采用该技术方案，能够真实的模拟智能变电站的实时功能，保障检测结果的准确性而并不是仅仅只在外表与结构上与真实的一次设备相同。
在另一技术方案中，步骤一中搭建二次设备功能逻辑仿真模型的方法为：首先根据二次设备的类型进行分类，抽取同类型二次设备的共性部分，形成二次设备通用模型，二次设备通用模型根据方式命名规则与一次设备进行关联，在二次设备通用模型的基础上建立一个逻辑框图，通过逻辑框图建立典型二次设备的动作逻辑，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，调取数据库内一次设备虚拟模型输出的电流电压信号通过二次设备通用模型，通过二次设备通用模型的启动判据结合二次设备通用模型的逻辑回路，逻辑框图调整各个二次设备之间的逻辑关系、输入输出信号量、采样频率、动作特性，以建成二次设备功能逻辑仿真模型，现有二次建模的问题有两点，一是将电网每条支路配置的各类型号的保护装置进行详细建模的工作量非常庞大，二是限于知识产权及商业机密，保护装置厂家对外公布的保护逻辑和现场实际的保护装置不尽相同，无法实现特定型号的保护装置准确模型的建立，采用该技术方案能够在不知晓保护设备的具体参数和型号的情况下建立外特性与真实二次设备相近的功能逻辑模型，为后面的待检测二次设备的检测打下基础。
在另一技术方案中，步骤二中所述二次设备混合仿真模型是将部分二次设备的虚拟模型与部分真实二次设备进行连接得到，采用该技术方案，一方面当待检测的二次设备为体积较为庞大，不方便转移的设备时，或者测试场地有有限不能实现二次设备的检测时，或当资金不足测试场地的二次设备更新不如现场的设备更新的快时，采用部分二次设备的虚拟模型与部分真实二次设备混合建模的方法，也能够实现待检测二次设备的检测，不耽误变电站的工作效率，保障设备的有效运转。
在另一技术方案中，步骤二中待检测的二次设备为真实设备时，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，仿真平台调用数据库内的一次设备虚拟模型输出的电流、电压信号通过模拟量信号转换后经功率放大器放大送至待测二次设备，通过SV网络、GOOSE网络和MMS网络发布待检测的二次设备SV或GOOSE或MMS信息，同时通过GOOSE网订阅其他二次设备的相关信号，采用该技术方案能够实现真实设备和虚拟设备的信息通讯和连接。
在另一技术方案中，步骤二中待检测的二次设备为纯数字仿真模型时，通过SMV信号转换装置与站控层网络相连、通过GOOSE信号转换装置与过程层网络相连，实现SV、GOOSE和MMS数据信息的发布和订阅，采用该技术方案能够有效的实现虚拟的待检测设备与二次设备功能逻辑模型的信息连接与管控连接。
在另一技术方案中，步骤三中的反馈数据包括动作信号、联闭锁信号和故障信号，采用该技术方案能够将二次设备产生的电气量变化值转化成具体需要改变的操作信号，实现电气量数据到动作指令的转化。
在另一技术方案中，步骤三中待测的二次设备的测试数据包括，在一次设备模型进行多次参数改变的前后通过待测的二次设备的电气物理量发生的一系列变化差值，其中的电气物理量包括输出电流、输出电压、频率、开关量，采用该技术方案可以通过具体数据以及相关数据变化波形图真实的反映出待检测的二次设备在智能变电站的虚拟系统中是否能够以良好的适应状态进行运转，确保了检测的可靠性，真实性，有效性和完整性。
在另一技术方案中，步骤三中一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型的连接是通过模拟量信号转换器和高速光纤通讯系统实现的，其中，高速光纤通讯系统具体运转方式为，通过PCI总线和相连，采用数字信号处理器(DSP)和PCI总线通讯技术，用于仿真平台与“信号转换装置”之间的信号通信，采用该技术方案能够完整的实现待检测二次设备与检测系统的一次设备模型间的闭环检测，得到多组闭环检测数据，以实现待检测二次设备在智能变电站下的多种运行状态的检测，确保待检测二次设备检测的多方面性。
在另一技术方案中，步骤三中所述反馈状态信息的传送是通过GOOSE信号转换装置将反馈状态信息按GOOSE转换后对外输出至GOOSE网，同时接受GOOSE网的其它二次设备的相关信号，再将信号传输给高速光纤通讯系统，再由高速光纤通讯系统传输给仿真平台，改变一次设备模型的状态，实现集成化测试，GOOSE信号转换装置收集的是二次设备的分、合闸操作命令，从而实时改变一次系统的拓扑结构，采用该技术方案能够快速的对二次设备产生的命令进行传输，保证实现一二次系统数据的准确交换。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (10)
1.基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；
步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中，所述待检测的二次设备为真实二次设备、纯数字仿真模型或二次设备混合仿真模型；
步骤三、运行上述一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据，改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据。
2.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤一中搭建变电站一次设备虚拟模型的方法为：变电站的每一一次设备模型均采用电磁暂态仿真系统根据一次设备真实元件进行建模，然后根据变电站中一次设备实际连接状况将一次设备模型进行集成。
3.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤一中搭建二次设备功能逻辑仿真模型的方法为：首先根据二次设备的类型进行分类，抽取同类型二次设备的共性部分，形成二次设备通用模型，二次设备通用模型根据方式命名规则与一次设备进行关联，在二次设备通用模型的基础上建立一个逻辑框图，通过逻辑框图建立典型二次设备的动作逻辑，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，调取数据库内一次设备虚拟模型输出的电流电压信号通过二次设备通用模型，通过二次设备通用模型的启动判据结合二次设备通用模型的逻辑回路，逻辑框图调整各个二次设备之间的逻辑关系、输入输出信号量、采样频率、动作特性，以建成二次设备功能逻辑仿真模型。
4.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤二中所述二次设备混合仿真模型是将部分二次设备的虚拟模型与部分真实二次设备进行连接得到。
5.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤二中待检测的二次设备为真实设备时，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，仿真平台调用数据库内的一次设备虚拟模型输出的电流、电压信号通过模拟量信号转换后经功率放大器放大送至待测二次设备，通过SV网络、GOOSE网络和MMS网络发布待检测的二次设备SV或GOOSE或MMS信息，同时通过GOOSE网订阅其他二次设备的相关信号。
6.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤二中待检测的二次设备为纯数字仿真模型时，通过SMV信号转换装置与站控层网络相连、通过GOOSE信号转换装置与过程层网络相连，实现SV、GOOSE和MMS数据信息的发布和订阅。
7.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤三中的反馈状态包括动作信号、联闭锁信号和故障信号。
8.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤三中待测的二次设备的测试数据包括，在一次设备模型进行多次参数改变的前后通过待测的二次设备的电气物理量发生的一系列变化差值。
9.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤三中一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型的连接是通过模拟量信号转换器和高速光纤通讯系统实现的。
10.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤三中所述反馈状态信息的传送是通过GOOSE信号转换装置将反馈状态信息按GOOSE转换后对外输出至GOOSE网，同时接受GOOSE网的其它二次设备的相关信号，再将信号传输给高速光纤通讯系统，再由高速光纤通讯系统传输给仿真平台，改变一次设备模型的状态，实现集成化测试。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910091889.1A CN109918725A (zh) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910091889.1A CN109918725A (zh) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109918725A true CN109918725A (zh) | 2019-06-21 |
Family
ID=66961190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910091889.1A Pending CN109918725A (zh) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109918725A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110333909A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-15 | 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司 | 一种自动化二次设备模型自动配置的建模方法 |
| CN111141970A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-05-12 | 贵州电网有限责任公司 | 一种用于变电站二次系统的模拟测试设备 |
| CN111460612A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-07-28 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 变电站一次设备和二次设备的实时仿真运行方法及系统 |
| CN112947110A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 电力系统的电磁暂态实时仿真系统及方法 |
| CN113343493A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-03 | 华北电力大学 | 用于仿真系统信号量和电气量耦合的方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103076520A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-01 | 中国电力科学研究院 | 智能变电站二次系统动态模拟仿真检测平台和模拟仿真方法 |
| CN106327355A (zh) * | 2016-05-13 | 2017-01-11 | 中国电力科学研究院 | 一种变电站改扩建工程二次设备仿真调试系统及实现方法 |
| CN107644564A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-30 | 国家电网公司 | 一种用于仿真培训的智能变电站二次系统功能仿真方法 |
| CN109190305A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-11 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 用于电力系统的全景实时仿真方法 |
-
2019
- 2019-01-30 CN CN201910091889.1A patent/CN109918725A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103076520A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-01 | 中国电力科学研究院 | 智能变电站二次系统动态模拟仿真检测平台和模拟仿真方法 |
| CN106327355A (zh) * | 2016-05-13 | 2017-01-11 | 中国电力科学研究院 | 一种变电站改扩建工程二次设备仿真调试系统及实现方法 |
| CN107644564A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-30 | 国家电网公司 | 一种用于仿真培训的智能变电站二次系统功能仿真方法 |
| CN109190305A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-11 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 用于电力系统的全景实时仿真方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110333909A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-15 | 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司 | 一种自动化二次设备模型自动配置的建模方法 |
| CN110333909B (zh) * | 2019-06-28 | 2022-03-29 | 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司 | 一种自动化二次设备模型自动配置的建模方法 |
| CN112947110A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 电力系统的电磁暂态实时仿真系统及方法 |
| CN111141970A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-05-12 | 贵州电网有限责任公司 | 一种用于变电站二次系统的模拟测试设备 |
| CN111460612A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-07-28 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 变电站一次设备和二次设备的实时仿真运行方法及系统 |
| CN113343493A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-03 | 华北电力大学 | 用于仿真系统信号量和电气量耦合的方法及系统 |
| CN113343493B (zh) * | 2021-06-30 | 2024-01-26 | 华北电力大学 | 用于仿真系统信号量和电气量耦合的方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109918725A (zh) | 基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法 | |
| CN103414251B (zh) | 一种基于iec61850的变电站网络通信仿真系统 | |
| CN102510131B (zh) | 智能变电站整体性能试验方法及其测试装置 | |
| CN103076520A (zh) | 智能变电站二次系统动态模拟仿真检测平台和模拟仿真方法 | |
| CN104749466B (zh) | 一种智能变电站继电保护测试系统、测试方法及实现方法 | |
| Müller et al. | Hybrid simulation of power systems and ICT for real-time applications | |
| CN104007978B (zh) | 一种智能变电站二次设备逻辑仿真系统 | |
| CN104505941B (zh) | 智能变电站网络的监控系统及模拟运行系统 | |
| CN103954925B (zh) | 一种基于rtds实时仿真的故障录波器动态测试方法 | |
| CN109190305B (zh) | 用于电力系统的全景实时仿真方法 | |
| CN203117313U (zh) | 智能变电站二次系统动态模拟仿真检测平台 | |
| CN108982996B (zh) | 一种实景替代式的特高压直流保护现场测试装置 | |
| CN105205244B (zh) | 基于机电-电磁混合仿真技术的合环操作仿真系统 | |
| CN108241771A (zh) | 基于电磁暂态仿真平台的二次设备建模方法 | |
| CN109066754A (zh) | 直流配电网实时仿真系统和方法 | |
| CN106528968B (zh) | 一种基于ssd文件的智能变电站自动动模测试方法 | |
| CN107491569A (zh) | 基于iec61850标准goose、sv技术的变电站系统故障在线仿真方法 | |
| Ren et al. | Modeling and simulation tools for teaching protective relaying design and application for the smart grid | |
| CN112416758A (zh) | 一种智能变电站的一体化测试系统及方法 | |
| CN107918294A (zh) | 一种基于rtds的智能电网继电保护仿真平台及其仿真方法 | |
| CN102508052B (zh) | 区域网络备自投系统现场带通道运行的测试方法 | |
| CN204129734U (zh) | 一种数字动态实时仿真系统 | |
| Yu et al. | Design and Application of Distributed Feeder Automation Simulation Test Platform | |
| CN208334935U (zh) | 一种基于rtds的智能电网继电保护仿真平台 | |
| CN204258444U (zh) | 智能变电站网络的监控系统及模拟运行系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190621 |