CN203659340U - 县调调控一体化仿真培训系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是在现有资源基础上提供一整套技术支持系统，架构成本低，使得学生能体会到现场的实际情况。实现不到场的远程技术指导。安全性强，使用也非常可靠。为达到所述效果，本实用新型包括连接在二次设备上的保护及测控装置，所述保护及测控装置连接到设备监控系统中，所述二次设备分别连接功率放大器和开入开出接口，所述功率放大器和开入开出接口均连接在信号转换箱上，所述信号转换箱连接有多台用户电脑。由于采用了所述技术方案，本实用新型能以真实信息作为参考进行培训，各类异常/故障，所产成的保护信息/故障报文/故录波形等应与实际相符合，不违反基本的物理规律，同时也不会影响组网的正常工作。

Description

县调调控一体化仿真培训系统

技术领域

本实用新型涉及一种电网培训系统，尤其涉及一种县调调控一体化仿真培训系统。

背景技术

国家电网公司，在实际运营过程中就发现了技术水平不均衡的问题。尤其对于地县一级，存在着技术支持不足，故障响应慢等问题。因此县调调控一体化仿真培训系统是国家电网公司大运行体系技术支撑建设的一项重要内容，快速构建县调调控一体化仿真培训系统对于推进大运行体系建设具有明显意义。但是，在现有技术的限制下，对于建设县调调控一体化仿真培训系统需要建设市局主系统和县局子系统，通过市局主系统与县局子系统的互联才能构成完整的分布式的县调调控一体化仿真培训系统。

同时，为了匹配该系统，还需要培养专业人才，对此我们需要一套县调调控一体化仿真培训系统。该系统将是浙江省电力公司培训中心继电保护实训基地建设的重要组成部分，将为省公司“大检修”、“大运行”体系的继电保护、自动化等专业技术人员提供有效的培训实训平台，提高运维、二次检修技能水平。

实用新型内容

本实用新型的目的是在现有资源基础上提供一整套技术支持系统，架构成本低，使得学生能体会到现场的实际情况。实现不到场的远程技术指导。安全性强，使用也非常可靠。

为达到所述效果，本实用新型县调调控一体化仿真培训系统，利用现有的SCADA系统作为基础，包括连接在二次设备上的保护及测控装置，所述保护及测控装置连接到设备监控系统中，所述二次设备分别连接功率放大器和开入开出接口，所述功率放大器和开入开出接口均连接在信号转换箱上，所述信号转换箱连接有多台用户电脑。

优选的，所述二次设备与功率放大器之间为单向电缆连接，而与开入开出接口之间为双向电缆连接。

优选的，所述保护及测控装置由配有主变保护、母线保护以及开关保护的线路故障录波器和主变故障录波器组成。

优选的，所述信号转换箱内装有D/I模块3只、D/O模块4只，光电通讯接口模块1只。信号转换箱将光纤信号变成模拟信号，然后经功率放大器送入实际的变电站二次设备。同时，信号转换箱将实际变电站设备输出的开关操作、保护跳闸、重合闸等控制信号转换为光纤信号反馈至高速光纤通信系统。数字仿真系统根据反馈信号实时改变一次系统的拓扑结构和运行参数，从而形成完整的实时闭环仿真。

由于采用了所述技术方案，本实用新型利用县局原有调度自动化SCADA系统作为临时县局子系统，实现对县域厂站、变电站、电厂的远动信息接入。学员们能以真实信息作为参考进行培训，各类异常/故障，所产成的保护信息/故障报文/故录波形等应与实际相符合，不违反基本的物理规律，同时也不会影响组网的正常工作。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型县调调控一体化仿真培训系统的整体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，县调调控一体化仿真培训系统，利用现有的SCADA系统作为基础，其特征在于：包括连接在二次设备1上的保护及测控装置2，所述保护及测控装置2连接到设备监控系统3中，所述二次设备1分别连接功率放大器4和开入开出接口5，所述功率放大器4和开入开出接口5均连接在信号转换箱6上，所述信号转换箱6连接有多台用户电脑7。所述二次设备1与功率放大器4之间为单向电缆连接，而与开入开出接口5之间为双向电缆连接。所述保护及测控装置2由配有主变保护、母线保护以及开关保护的线路故障录波器和主变故障录波器组成。所述信号转换箱6内装有D/I模块3只、D/O模块4只，光电通讯接口模块1只。

本系统通过二次设备1上的保护及测控装置2从设备监控系统3中获取真实运行数据的备份，作为初始数据进行操作。利用交流放大器将仿真系统模拟的数字信号变换输出作为继电保护、测控装置的模拟信号源，交流放大器的配置原则：

1、模拟量配置原则：对同一开关所涉及的保护用电流采用串接，电压回路采用并联。

2、模拟断路器配置原则：500kV电压等级所有模拟断路器按分相断路器考虑，其余电压等级开关按三相断路器考虑。

3、CT回路：所有开关CT按3相电流Ia Ib Ic采集,，其余所有其它保护所需零序均采用自产。

4、PT回路：500kV线路PT和所有母线采用三相PT。

5、开入量：分相模断按2组跳闸线圈考虑，1个开关的开入量为3个合闸3个跳闸即：6个开入量。三相模断为单跳线圈，1个开关的开入量为1个合闸1个跳闸即：2个开入量。

6、开出量：模拟隔离刀闸。

最终通过信号转换箱6将实际变电站设备输出的开关操作、保护跳闸、重合闸等控制信号转换为光纤信号反馈至高速光纤通信系统。数字仿真系统根据反馈信号实时改变一次系统的拓扑结构和运行参数，从而形成完整的实时闭环仿真。这样学员们就能在用户电脑7上进行学习、培训。

通过本实用新型的结构，建设起支撑仿真系统软件的一个硬件平台。实现以下的优点：

1)仿真系统应采用先进的仿真支撑技术、仿真建模技术，建立变电站一次系统的全物理、全过程的精确数学模型，能逼真的模拟变电站各种运行工况和各种故障现象。系统具备常规变电站和数字化变电站混合仿真功能，可以同时接入模拟装置和智能化装置，实现常规变电站和智能化变电站二次设备的混合仿真测试，全面满足目前电网运行及检修的实际需要。

2)采用电磁暂态仿真算法实现数字电网仿真的真实性、实时性、一致性和高度可靠性，在正常操作和一次设备发生故障情况下，仿真时间应与物理时间完全一致，提供的电气量波形应与现场故障录波器采集的波形一致。

3)能够模拟电网一次设备发生的各类故障和二次回路的故障，能够满足二次设备及回路的故障查找、处理的培训需求。

4)系统具有详细、逼真的电力系统模型，建立与实际电网及变电站的一次设备完全一致的全动态数字模型，可以完整、严格、精确地对现场各种行为进行全范围仿真，应建立准确的外网等值模型，能真实反应实际电网情况。

5)应与真实的直流系统、保护设备、变电站综合自动化系统实现与现场连接方式相一致的连接。通讯方式与协议与现场一致。与真实设备相连接时，仿真系统的动态响应时间能与实际系统完全一致，保证真实设备响应的有效性。

6)系统运行稳定、可靠，仿真模型软件程序运行稳定、收敛性好，系统具有良好的鲁棒性，用户的各种操作以及运行方式的任何变化都不会造成中途停滞、中断或死机。

7)仿真支撑平台具有很好的稳定性和可维护性。具有图形化、模块化、交互方式的建模环境。开发工程师根据现场生产流程，能方便地实现电网一次主接线系统的图形建模。

8)在仿真系统上设置的各类异常/故障，所产成的保护信息/故障报文/故录波形等应与实际相符合，不违反基本的物理规律。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (4)

1.县调调控一体化仿真培训系统，利用现有的SCADA系统作为基础，其特征在于：包括连接在二次设备（1）上的保护及测控装置（2），所述保护及测控装置（2）连接到设备监控系统（3）中，所述二次设备（1）分别连接功率放大器（4）和开入开出接口（5），所述功率放大器（4）和开入开出接口（5）均连接在信号转换箱（6）上，所述信号转换箱（6）连接有多台用户电脑（7）。

2.如权利要求1所述的县调调控一体化仿真培训系统，其特征在于，所述二次设备（1）与功率放大器（4）之间为单向电缆连接，而与开入开出接口（5）之间为双向电缆连接。

3.如权利要求1所述的县调调控一体化仿真培训系统，其特征在于，所述保护及测控装置（2）由配有主变保护、母线保护以及开关保护的线路故障录波器和主变故障录波器组成。

4.如权利要求1所述的县调调控一体化仿真培训系统，其特征在于，所述信号转换箱（6）内装有D/I模块3只、D/O模块4只，光电通讯接口模块1只。

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