一種配電自動化系統及其仿真方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及配電自動化領域，具體涉及一種具有在線仿真功能的配電自動化系統及其仿真方法。
【背景技術】
[0002]配電自動化系統是實現配電網運行監視和控制的自動化系統，具備配電SCADA、故障處理、分析應用及與相關應用系統互連等功能，主要由配電自動化系統主站(以下簡稱“配電主站”)、配電自動化終端(以下簡稱“配電終端”)和通信網絡等部分組成。
[0003]作為配電自動化系統監控對象的10kV及以下配網是系統內事故頻發的高危區，通過對這部分運行人員進行全方位培訓，以提升配網運行人員技能水平，對降低配電網事故的發生率和提高配網的供電可靠性具有重要意義。而用實際投運的配電自動化系統來培訓成本高、風險大。
[0004]配電主站功能錯綜復雜，如何對其功能及各項性能指標進行測試、驗收、事件追溯、問題分析也是擺在用戶面前的難題，尤其是如何考評其當配電網有故障時的故障定位、隔離和恢復對非故障區域的供電的饋線自動化功能缺少切實可行的辦法。
【發明內容】
[0005]針對上述問題，本發明提供一種具有在線仿真功能的配電自動化系統及其仿真方法。
[0006]為解決上述問題，本發明采取的技術方案為:一種配電自動化系統，包括配電主站、配電終端、通信模塊及主站仿真系統，其中所述的配電終端包括在線仿真處理模塊；主站仿真系統可與配電終端通訊，控制配電終端工作方式與其協同建立仿真環境。
[0007]本發明開發了一種具有在線仿真功能的新型配電自動化終端，該終端不僅具有常規的配電終端的所有功能，還具有在線仿真功能。該終端工作在在線仿真模式下可以與主站仿真系統協作仿真出相對于配電主站來說的各種配電網運行狀態。基于該終端構建成的配電自動化教學培訓系統可以較好地滿足電力職工培訓需求；具備在線仿真功能的配電終端構建成的實際配電網自動化系統能夠對配電主站進行仿真測試。
[0008]為方便用戶維護，配電終端具有無線維護功能，所述的配電終端可通過藍牙與手持設備通信。手持設備通過GPRS和配電主站通訊可以實現運維軟件巡檢定位、設備定位、遠程協助。
[0009]根據配電自動化系統進行的仿真方法，主站仿真系統針對配電網不同的運行方式和故障場景進行時域仿真，并將仿真數據和故障數據下發或賦值給配電終端；配電終端將主站仿真系統下發或賦值的仿真數據和故障數據傳送給配電主站。
[0010]配電終端正常情況下擔當常規的配電終端滿足配網自動化要求，切入仿真狀態后可以對配電主站進行測試與考評。
[0011]主站仿真系統啟動仿真時，下發進入仿真命令給配電終端。配電終端接到仿真命令后，配電終端的在線仿真處理模塊被激活，進入仿真狀態。此狀態下終端不采集線路的實際狀態、不實際操作開關，而是接收主站仿真系統下發的仿真數據、設置的故障點、故障類型和故障仿真動態數據，并上送到配電主站實時系統。
[0012]主站仿真系統能夠對實際線路進行潮流模擬，能根據電網中的各個參數例如阻抗模擬正常運行方式下的電網潮流，能夠計算故障情況下的短路電流。主站仿真系統中預先儲備了大量有代表性的仿真用例。當操作人員選定了一個仿真用例并啟動仿真通訊后，主站仿真系統將源源不斷地將仿真數據傳送給配電終端，配電終端在此狀態下接收主站仿真系統下發或賦值的各類數據，上送給配電主站。此時配電主站在仿真數據的激勵下會做出相應的反映。反映是否符合邏輯、是否達到設計預期將會在此仿真環境下得到考評。通過此平臺，也可以開展研究工作。配電自動化系統的仿真方法，包括如下步驟:
[0013]步驟一、配電主站向配電終端發送遙控選擇命令；
[0014]步驟二、配電終端將接收到的遙控選擇命令發送給主站仿真系統；
[0015]步驟三、主站仿真系統接收到遙控選擇命令后根據情況向配電終端發送返校成功命令或返校失敗命令；
[0016]步驟四、若配電終端接收到主站仿真系統發送的返校成功命令，則將其發送給配電主站；若配電終端收到主站仿真系統發送的返校失敗命令，則將其發送給配電主站，本次遙控過程結束；
[0017]步驟五、配電主站接收到返校成功命令后，配電主站向配電終端發送遙控執行或撤銷命令；
[0018]步驟六、若配電終端接收到遙控執行命令則將其發送至主站仿真系統；若配電終端接收到遙控撤銷命令，則配電終端回復配電主站遙控撤銷確認，本次遙控過程結束；
[0019]步驟七、主站仿真系統接收到遙控執行命令后，根據情況向配電終端發送遙信變位幀，若主站仿真系統模擬開關拒動時則無遙信變位；
[0020]步驟八、配電終端向配電主站發送遙控執行確認幀、遙控執行結束幀，若配電終端接收到遙信變位幀后，則向配電主站發送遙信變位幀。
[0021]優選的，配電主站與配電終端通過以太網的2404端口采用標準IEC60870-5-104規約進行通信。
[0022]優選的，配電終端與主站仿真系統通過以太網的2406端口以仿照IEC60870-5-104通訊規約衍生的專用規約通信。
[0023]在線仿真系統能夠在不影響系統正常運行的情況下，利用平臺提供的多態多應用機制建立模擬環境，能夠給操作人員提供具有真實感的仿真環境，達到對調度員的培訓作用。在線仿真能在配調工作站上運行，且模擬運行不能影響系統的正常監控，實現配網調度的操作仿真、運行方式倒換、事故反演以及故障恢復等仿真培訓功能。
[0024]采用此方式，相比動模的好處是不需要實際的故障點，節省了投入，并且沒有安全危險。相比單純的仿真軟件，此系統是在不影響真實系統的情況下進行的，可以在被培訓人員不知情的情況下，模擬電力系統各種運行狀態，起到真正的實踐作用，大大提高了