CN112098777A - 一种基于rtds的多源异构配电网故障仿真工艺及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，且公开了一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，包括控制系统，其特征在于：所述控制系统包括中央处理器，所述中央处理处理器的输入端与触发模块的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与电压检测模块的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与电路数据采集模块的输出端电连接，所述电路数据采集模块的输入端与中央处理器的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与数据库的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与报警模块的输出端电连接，以有效模拟多源异构配电网线路，使得工作人员可以直观方便的进行模拟操作，并得到有效地测试数据，使得后续实际操作可以更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体为一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法。
背景技术
在策略研发过程中及系统投运前，需要大量实验来验证策略在不同线路拓扑、不同配网运行方式及各类型故障情形下的可靠性、稳定性及相关性能指标。传统验证方法有：采取实际配电网验证实验和采用继电保护仪搭建测试环境。前者在真实配电网上运行策略系统进行验证，需耗费较大人力物力，且不利于电网的安全运行；后者通过继电保护仪模拟故障，但是不能反映配电网真实的运行情况，且无法全面模拟配电网复杂的故障类型。
一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法是一种常用的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，但现有的多源异构配电网故障仿真工艺及方法在使用的时大多通过单处理器或单片机进行处理，因此在数据值较大时，极易出现延迟，进而影响故障维护，且在系统故障时大多无有效参照进行对比。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，具备及时提醒、多处理器同时操作与快速反应等优点，解决了单处理器操作与数据接收处理缓慢的问题。
(二)技术方案
为实现上述及时提醒，多处理器同时操作与快速反应的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，包括控制系统，控制系统包括中央处理器，中央处理处理器的输入端与触发模块的输出端电连接，中央处理器的输入端与电压检测模块的输出端电连接，中央处理器的输入端与电路数据采集模块的输出端电连接，电路数据采集模块的输入端与中央处理器的输出端电连接，中央处理器的输入端与数据库的输出端电连接，数据库的输入端与中央处理器的输出端电连接，中央处理器的输入端与报警模块的输出端电连接，中央处理器的输入端与电压判断模块的输出端电连接，中央处理器的输入端与断电模块的输出端电连接，中央处理器的输入端与记录模块的输出端电连接，控制系统的输入端与电源模块的输出端电连接,中央处理器的输入端与数据输入器的输出端电连接。
优选的，触发模块包括信号接收器，电压检测模块包括电压检测仪。
优选的，电路数据采集模块包括数据记录元件与数据交互元件，数据库包括数据对比模块与二级处理器。
优选的，报警模块包括信号灯与蜂鸣器，电压判断模块包括二级处理器与效验元件。
优选的，断电模块包括开关器件与效验原件，记录模块包括显示器与存储元件。
优选的，以电磁暂态计算理论为基础，采用多处理器的并行计算方法，通过任务分配和通信技术，实现多源异构配电网的实时数字仿真，在RTDS平台模拟多源异构配电网的一次设备。
优选的，包括以下步骤：
(1)中央处理器在接受故障信号、电压数据后，进行判断并对数据库与电压判断模块进行上传；
(2)数据上传至数据库与电压判断模块后，即可通过二级处理器对数据判定是否异常；
(3)在数据异常的情况下启动报警模块与断电模块，使得信号灯闪烁的同时蜂鸣器鸣响，开始器件跳闸。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，具备以下有益效果：
该基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，可以有效模拟多源异构配电网线路，使得工作人员可以直观方便的进行模拟操作，并得到有效地测试数据，使得后续实际操作可以更加方便，建立多源异构配电网模型的过程为:以电磁暂态计算理论为基础，采用多处理器的并行计算方法，通过任务分配和通信技术，实现多源异构配电网的实时数字仿真，在RTDS平台模拟多源异构配电网的一次设备。多源异构配电网的一次设备包括线路拓扑结构、电源点、变压器、配电变压器、接地变压器、输电线路、电流互感器、电压互感器和开关控制逻辑。
附图说明
图1为本发明控制系统图；
图2为本发明流程图。
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做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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，包括控制系统，控制系统包括中央处理器，中央处理处理器的输入端与触发模块的输出端电连接，触发模块包括信号接收器，将故障处电信号进行接收并传导致中央处理器，中央处理器的输入端与电压检测模块的输出端电连接，电压检测模块包括电压检测仪，对电路中的电压进行实时检测，并将电压数据传输至中央处理器，中央处理器的输入端与电路数据采集模块的输出端电连接，电路数据采集模块包括数据记录元件与数据交互元件，使得中央处理器可以在故障时选取故障时间段的电路数据，并对数据截取电路数据采集模块的输入端与中央处理器的输出端电连接，中央处理器的输入端与数据库的输出端电连接，其中数据库内部数据根据需要可以分为三个参数存储单元，第一参数存储单元为数据库，第二参数存储单元为rsv文件，第三参数存储单元为self文件，并且，将电力终端100的参数分为普通参数与重要参数，同时将重要参数分为易变动的重要参数与不易变动的重要参数，数据库用于存储普通参数，如电压信息、电流信息等参数；rsv文件用于存储易变动的重要参数，例如通信参数；self文件用于存储不易变动的重要参数，例如终端地址，数据库的输入端与中央处理器的输出端电连接，中央处理器的输入端与报警模块的输出端电连接，中央处理器的输入端与电压判断模块的输出端电连接，中央处理器的输入端与断电模块的输出端电连接，断电模块包括开关器件与效验原件，使得中央处理器可以快速的将接收到的故障处的电信号、电压数据与电路数据和数据库中的数据进行对比，对比后的数据通过二级处理器进行判断并将判断结果传输至报警器模块与断电模块中，继而输出故障信号，其中可以根据来具体的需要进行对比的数据路径来读取第一数据集和第二数据集，分布式计算架构也可以根据预先存储或是获取的数据路径信息读取数据集A和B，在一个实施例中，数据集A和B可以分别对应于系统存储的数据和接收到的电路数据，数据集A和B通常分别含有多个数据项。对于大型系统而言，可能是几千、几万、甚至百万或是上亿的数据项，中央处理器的输入端与记录模块的输出端电连接，记录模块包括显示器与存储元件，在中央处理器输出故障信号后，对故障时间与数据进行记录并对将记录的数据通过显示器展示，为工作人员提供模拟故障时所需测试数据，控制系统的输入端与电源模块的输出端电连接,中央处理器的输入端与数据输入器的输出端电连接，使得工作人员可以在进行模拟测试后，调整数据进行其余模拟测试，以达到良好的仿真模拟测试效果。
综上所述，该基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法：
如图1所示，多源异构配电网模型通过中央处理器控制后台操作，包括进行故障触发、信号量监控、波形分析。多源异构配电网模型运行的实时信号可以通过相应的接口与终端装置实时交互，并通过数据输入器对测试项目进行调整，继而得到所需测试数据。
如图2所示，当检测到有故障触发信号时，触发模块将数据传输至中央处理器，中央处理器对此时的电压与电路数据进行判断并，同时将比对结果上传至二级处理器进行对比，在判定确认故障后，即可输出故障信号，并进行记录。
本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，包括控制系统，其特征在于：所述控制系统包括中央处理器，所述中央处理处理器的输入端与触发模块的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与电压检测模块的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与电路数据采集模块的输出端电连接，所述电路数据采集模块的输入端与中央处理器的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与数据库的输出端电连接，所述数据库的输入端与中央处理器的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与报警模块的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与电压判断模块的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与断电模块的输出端电连接，所述中央处理器的输入端与记录模块的输出端电连接，所述控制系统的输入端与电源模块的输出端电连接,所述中央处理器的输入端与数据输入器的输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，其特征在于：所述触发模块包括信号接收器，所述电压检测模块包括电压检测仪。
3.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，其特征在于：所述电路数据采集模块包括数据记录元件与数据交互元件，所述数据库包括数据对比模块与二级处理器。
4.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，其特征在于：所述报警模块包括信号灯与蜂鸣器，所述电压判断模块包括二级处理器与效验元件。
5.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，其特征在于：所述断电模块包括开关器件与效验原件，所述记录模块包括显示器与存储元件。
6.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，其特征在于：以电磁暂态计算理论为基础，采用多处理器的并行计算方法，通过任务分配和通信技术，实现多源异构配电网的实时数字仿真，在RTDS平台模拟多源异构配电网的一次设备。
7.根据权利要求1所述的一种基于RTDS的多源异构配电网故障仿真工艺及方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)中央处理器在接受故障信号、电压数据后，进行判断并对数据库与电压判断模块进行上传；
(2)数据上传至数据库与电压判断模块后，即可通过二级处理器对数据判定是否异常；
(3)在数据异常的情况下启动报警模块与断电模块，使得信号灯闪烁的同时蜂鸣器鸣响，开始器件跳闸。
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