CN117054790A - 多类型保护装置集群仿真试验方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多类型保护装置集群仿真试验方法、装置、设备及介质，解决了不同类型的保护装置需要分开进行功能和性能试验，且无法横向比较的技术问题。本发明包括：所述试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；通过所述试验仪器采用所述电磁暂态故障波形生成实时波形，并将所述实时波形发送至各保护装置及所述录波器；各保护装置根据所述实时波形生成动作报文；所述录波器根据所述实时波形生成录波文件；所述试验后台采用各保护装置的所述动作报文及装置内录波文件、所述录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；根据所述差异分析结果验证各保护装置的性能。

Description

多类型保护装置集群仿真试验方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及仿真试验技术领域，尤其涉及一种多类型保护装置集群仿真试验方法、装置、设备及介质。

背景技术

在电力系统保护技术领域中，需要对不同厂家多类型保护装置同时开展功能试验，横向比较保护装置之间的功能和性能。

目前电力系统保护装置的功能测试系统是针对单装置开发的，针对单一厂家研制的某一具体型号保护设备，试验需要使用昂贵的实时仿真设备，搭建闭环试验平台进行试验。针对不同厂家按照同一标准研制的保护装置需要分别搭建试验平台开展试验，价格昂贵且效率低下，且不利于不同厂家装置之间功能和性能的横向比较。

发明内容

本发明提供了一种多类型保护装置集群仿真试验方法、装置、设备及介质，解决了不同类型的保护装置需要分开进行功能和性能试验，且无法横向比较的技术问题。

本发明提供了一种多类型保护装置集群仿真试验方法，应用于多类型保护装置并行试验系统；所述多类型保护装置并行试验系统包括试验后台、试验仪器、多个不同类型的保护装置和录波器；所述方法包括：

所述试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；

通过所述试验仪器采用所述电磁暂态故障波形生成实时波形，并将所述实时波形发送至各保护装置及所述录波器；

各保护装置根据所述实时波形生成动作报文；

所述录波器根据所述实时波形生成录波文件；

所述试验后台采用各保护装置的所述动作报文及装置内录波文件、所述录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；

根据所述差异分析结果验证各保护装置的性能。

可选地，所述各保护装置根据所述实时波形生成动作报文的步骤，包括：

通过试验后台读取各保护装置的配置文件，根据配置文件向各保护装置下达配置信息和定值；

各保护装置根据所述配置信息、所述定值和所述实时波形生成动作报文。

可选地，所述通过所述试验仪器采用所述电磁暂态故障波形生成实时波形，并将所述实时波形发送至各保护装置及所述录波器的步骤之前，还包括：

所述试验后台通过站控层交换机将所述电磁暂态故障波形发送至所述试验仪器。

可选地，所述所述试验后台采用各保护装置的所述动作报文及装置内录波文件、所述录波文件进行差异分析，得到差异分析结果的步骤之前，还包括：

所述试验后台通过过程层交换机获取各保护装置的所述动作报文和所述录波器的所述录波文件。

本发明还提供了一种多类型保护装置集群仿真试验装置，所述装置包括：

电磁暂态故障波形获取模块，用于试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；

实时波形发送模块，用于通过试验仪器采用所述电磁暂态故障波形生成实时波形，并将所述实时波形发送至各保护装置及录波器；

动作报文生成模块，用于各保护装置根据所述实时波形生成动作报文；

录波文件生成模块，用于所述录波器根据所述实时波形生成录波文件；

差异分析模块，用于所述试验后台采用各保护装置的所述动作报文及装置内录波文件、所述录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；

验证模块，用于根据所述差异分析结果验证各保护装置的性能。

可选地，所述动作报文生成模块，包括：

配置信息和定值下达子模块，用于通过试验后台读取各保护装置的配置文件，根据配置文件向各保护装置下达配置信息和定值；

动作报文生成子模块，用于各保护装置根据所述配置信息、所述定值和所述实时波形生成动作报文。

可选地，还包括：

电磁暂态故障波形发送模块，用于所述试验后台通过站控层交换机将所述电磁暂态故障波形发送至所述试验仪器。

可选地，还包括：

获取模块，用于所述试验后台通过过程层交换机获取各保护装置的所述动作报文和所述录波器的所述录波文件。

本发明还提供了一种电子设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如上任一项所述的多类型保护装置集群仿真试验方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行如上任一项所述的多类型保护装置集群仿真试验方法。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明通过试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；通过试验仪器采用电磁暂态故障波形生成实时波形，并将实时波形发送至各保护装置及录波器；各保护装置根据实时波形生成动作报文；录波器根据实时波形生成录波文件；试验后台采用各保护装置的动作报文及装置内录波文件、录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；根据差异分析结果验证各保护装置的性能。从而可以对不同类型的保护装置并行进行功能和性能试验，通过考虑不同保护装置之间的个体差异来实现试验的准确性，同时可以实现不同保护装置之间的横向比较。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多类型保护装置并行试验系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种多类型保护装置集群仿真试验方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例提供的一种离线电磁暂态模型的结构图；

图4为本发明实施例提供的一种多类型保护装置集群仿真装置的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种多类型保护装置集群仿真试验方法、装置、设备及介质，解决了不同类型的保护装置需要分开进行功能和性能试验，且无法横向比较的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种多类型保护装置并行试验系统的结构框图。

针对需要开展试验的多台保护装置，首先搭建如图1所示的多类型保护装置并行试验系统。多类型保护装置并行试验系统包括试验后台、试验仪器、多个不同类型的保护装置和录波器。其中电压采用并联方式，电流采用串联方式。由试验仪器发出电压信号、电流信号到保护装置和录波器。保护装置的动作出口信号输送到录波器。试验后台收集保护装置、录波装置的录波数据、报文等信息。

在图1的基础上，请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种多类型保护装置集群仿真试验方法的步骤流程图。

本发明提供的一种多类型保护装置集群仿真试验方法，应用于多类型保护装置并行试验系统；具体可以包括以下步骤：

步骤201，试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；

在本发明实施例中，根据保护装置的类型，可以按照相关标准或设备规范的要求，搭建各保护装置相应的离线电磁暂态模型；然后根据标准规范的要求设计相应的交流短路故障项目(包括故障点、过度电阻、故障持续时间等)，开展各保护装置相应的离线电磁暂态仿真计算，并保存相应的电磁暂态故障波形，其中包括开关的状态信息和具体保护装置需要的电压电流故障，考虑到波形回放需要，故障触发前稳态波形需要保持足够的时间。

在一个示例中，离线电磁暂态模型可以如图3所示。该离线电磁暂态模型包括两个机组(1机组和2机组)、变压器、电压互感器PT、电流互感器CT、无穷大系统、断路器和负荷。

步骤202，通过试验仪器采用电磁暂态故障波形生成实时波形，并将实时波形发送至各保护装置及录波器；

录波器用于电力系统，可在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况。

在生成各保护装置的电磁暂态故障波形后，试验仪器可以根据收到的故障波形生成实时波形发送给各保护装置和录波器。各保护装置可以根据保护的动作情况将相应跳闸信号输送给录波器。

在一个示例中，通过试验仪器采用电磁暂态故障波形生成实时波形，并将实时波形发送至各保护装置及录波器的步骤之前，还包括：

试验后台通过站控层交换机将电磁暂态故障波形发送至试验仪器。

步骤203，各保护装置根据实时波形生成动作报文；

各保护装置在接收到实时波形后，会根据相应的电流和电压进行动作，从而得到动作报文。

在一个示例中，各保护装置根据实时波形生成动作报文的步骤，包括：

S31，通过试验后台读取各保护装置的配置文件，根据配置文件向各保护装置下达配置信息和定值；

S32，各保护装置根据配置信息、定值和实时波形生成动作报文。

在具体实现中，试验后台可以通过过程层交换机读取各保护装置的icd文件，然后根据需要通过IEC850 MMS协议下达各保护装置的配置和定值。

步骤204，录波器根据实时波形生成录波文件；

在本发明实施例中，录波器可以根据实时波形生成录波文件。

在完成录波文件的生成后，试验后台可以通过过程层交换机获取各保护装置的动作报文和录波器的录波文件。

步骤205，试验后台采用各保护装置的动作报文及装置内录波文件、录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；

步骤206，根据差异分析结果验证各保护装置的性能。

试验后台除了获取到各保护装置的动作报文外，还可以获取各保护装置的装置内录波文件，然后结合动作报文、装置内录波文件和录波器的录波文件进行差异分析，从而确定各保护装置是否正确动作。然后重复上述操作，从而验证完标准与规范所要求的所有保护装置的功能和性能。

本发明通过试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；通过试验仪器采用电磁暂态故障波形生成实时波形，并将实时波形发送至各保护装置及录波器；各保护装置根据实时波形生成动作报文；录波器根据实时波形生成录波文件；试验后台采用各保护装置的动作报文及装置内录波文件、录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；根据差异分析结果验证各保护装置的性能。从而可以对不同类型的保护装置并行进行功能和性能试验，通过考虑不同保护装置之间的个体差异来实现试验的准确性，同时可以实现不同保护装置之间的横向比较。

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的一种多类型保护装置集群仿真装置的结构框图。

本发明实施例提供了一种多类型保护装置集群仿真试验装置，装置包括：

电磁暂态故障波形获取模块401，用于试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；

实时波形发送模块402，用于通过试验仪器采用电磁暂态故障波形生成实时波形，并将实时波形发送至各保护装置及录波器；

动作报文生成模块403，用于各保护装置根据实时波形生成动作报文；

录波文件生成模块404，用于录波器根据实时波形生成录波文件；

差异分析模块405，用于试验后台采用各保护装置的动作报文及装置内录波文件、录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；

验证模块406，用于根据差异分析结果验证各保护装置的性能。

在本发明实施例中，动作报文生成模块403，包括：

配置信息和定值下达子模块，用于通过试验后台读取各保护装置的配置文件，根据配置文件向各保护装置下达配置信息和定值；

动作报文生成子模块，用于各保护装置根据配置信息、定值和实时波形生成动作报文。

在本发明实施例中，还包括：

电磁暂态故障波形发送模块，用于试验后台通过站控层交换机将电磁暂态故障波形发送至试验仪器。

在本发明实施例中，还包括：

获取模块，用于试验后台通过过程层交换机获取各保护装置的动作报文和录波器的录波文件。

本发明实施例还提供了一种电子设备，设备包括处理器以及存储器：

存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器用于根据程序代码中的指令执行本发明实施例的多类型保护装置集群仿真试验方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行本发明实施例的多类型保护装置集群仿真试验方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多类型保护装置集群仿真试验方法，其特征在于，应用于多类型保护装置并行试验系统；所述多类型保护装置并行试验系统包括试验后台、试验仪器、多个不同类型的保护装置和录波器；所述方法包括：

所述试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；

通过所述试验仪器采用所述电磁暂态故障波形生成实时波形，并将所述实时波形发送至各保护装置及所述录波器；

各保护装置根据所述实时波形生成动作报文；

所述录波器根据所述实时波形生成录波文件；

所述试验后台采用各保护装置的所述动作报文及装置内录波文件、所述录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；

根据所述差异分析结果验证各保护装置的性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各保护装置根据所述实时波形生成动作报文的步骤，包括：

通过试验后台读取各保护装置的配置文件，根据配置文件向各保护装置下达配置信息和定值；

各保护装置根据所述配置信息、所述定值和所述实时波形生成动作报文。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述试验仪器采用所述电磁暂态故障波形生成实时波形，并将所述实时波形发送至各保护装置及所述录波器的步骤之前，还包括：

所述试验后台通过站控层交换机将所述电磁暂态故障波形发送至所述试验仪器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述所述试验后台采用各保护装置的所述动作报文及装置内录波文件、所述录波文件进行差异分析，得到差异分析结果的步骤之前，还包括：

所述试验后台通过过程层交换机获取各保护装置的所述动作报文和所述录波器的所述录波文件。

5.一种多类型保护装置集群仿真试验装置，其特征在于，所述装置包括：

电磁暂态故障波形获取模块，用于试验后台获取各保护装置的电磁暂态故障波形；

实时波形发送模块，用于通过试验仪器采用所述电磁暂态故障波形生成实时波形，并将所述实时波形发送至各保护装置及录波器；

动作报文生成模块，用于各保护装置根据所述实时波形生成动作报文；

录波文件生成模块，用于所述录波器根据所述实时波形生成录波文件；

差异分析模块，用于所述试验后台采用各保护装置的所述动作报文及装置内录波文件、所述录波文件进行差异分析，得到差异分析结果；

验证模块，用于根据所述差异分析结果验证各保护装置的性能。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述动作报文生成模块，包括：

配置信息和定值下达子模块，用于通过试验后台读取各保护装置的配置文件，根据配置文件向各保护装置下达配置信息和定值；

动作报文生成子模块，用于各保护装置根据所述配置信息、所述定值和所述实时波形生成动作报文。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

电磁暂态故障波形发送模块，用于所述试验后台通过站控层交换机将所述电磁暂态故障波形发送至所述试验仪器。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

获取模块，用于所述试验后台通过过程层交换机获取各保护装置的所述动作报文和所述录波器的所述录波文件。

9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4任一项所述的多类型保护装置集群仿真试验方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-4任一项所述的多类型保护装置集群仿真试验方法。