基于rtds的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)及方法

專利名稱：基于rtds的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及仿真技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及基于RTDS的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)及方法。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷加快，大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，對(duì)線路繼電保護(hù)裝置的功能也有著越來(lái)越高的要求，并需要對(duì)其功能進(jìn)行檢測(cè)。而傳統(tǒng)非實(shí)時(shí)的離線安全穩(wěn)定分析計(jì)算，已不能滿足需要。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例目的在于可進(jìn)行離線實(shí)時(shí)的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)及方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)，所述平臺(tái)包括中央控制單元、平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、故障數(shù)據(jù)庫(kù)、由RTDS元件搭建的平臺(tái)模型，以及指定單元， 其中所述平臺(tái)模型包括第一線路模型、第二線路模型、第一線路單元至第四線路單元、 第一母線模型和第二母線模型；所述第一線路單元包括依次連接的第一線路斷路器子模型、第一斷路器子模型、 第一兩繞組變壓器子模型、第二斷路器子模型和第一發(fā)電機(jī)子模型，所述第一線路斷路器子模型將所述第一線路模型的第一端與所述第一母線模線相連；所述第二線路單元包括依次連接的第二線路斷路器子模型、第三斷路器子模型、 第二兩繞組變壓器子模型和第四斷路器子模型，所述第二線路斷路器子模型將所述第一線路模型的第二端相連與所述第二母線模線相連，所述第四斷路器子模型與一組等值電源相連；所述第三線路單元包括依次連接的第三線路斷路器子模型、第五斷路器子模型、 第三兩繞組變壓器子模型、第六斷路器子模型和馬達(dá)子模型，所述第三線路斷路器子模型將所述第二線路模型的第一端與所述第一母線模型相連；所述第四線路單元包括依次連接的第四線路斷路器子模型、第七斷路器子模型、 第四兩繞組變壓器子模型和第二發(fā)電機(jī)子模型，所述第四線路斷路器子模型將所述第一線路模型的第一端與所述第二母線模型相連；第一和第二線路斷路器子模型或者第三和第四線路斷路器子模型由待測(cè)的線路繼電保護(hù)裝置控制；所述指定單元用于指定待測(cè)線路保護(hù)裝置安裝地點(diǎn)上的電流互感二次電流和CTV 二次電壓的模擬量輸出口，以及斷路器子模型的分相操作控制接口，模擬量輸出口通過(guò)模擬量輸出板卡與功率放大器的輸入口相連接，功率放大器的輸出口與待測(cè)線路保護(hù)裝置相連接；所述平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)保存有與上述各子模型對(duì)應(yīng)的配置文件，所述配置文件中包括狀態(tài)配置參數(shù)；所述故障數(shù)據(jù)庫(kù)保存有上述各子模型對(duì)應(yīng)的邏輯操作文件，所述邏輯操作文件中包括邏輯操作對(duì)象，對(duì)應(yīng)于所述邏輯操作對(duì)象進(jìn)行的邏輯操作和/或相應(yīng)的故障狀態(tài)配置參數(shù)；所述中央控制單元根據(jù)所述邏輯操作文件指示所述平臺(tái)模型進(jìn)入相應(yīng)的狀態(tài)，和 /或根據(jù)所述配置文件指示所述平臺(tái)模型執(zhí)行相應(yīng)的邏輯操作和/或進(jìn)入相應(yīng)的故障狀態(tài)。一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)方法，通過(guò)上述的平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)線路繼電保護(hù)裝置的功能試驗(yàn)，所述方法包括根據(jù)邏輯操作文件指示所述平臺(tái)模型進(jìn)入相應(yīng)的狀態(tài)，和/或根據(jù)所述配置文件指示所述平臺(tái)模型執(zhí)行相應(yīng)的邏輯操作和/或進(jìn)入相應(yīng)的故障狀態(tài)；顯示測(cè)試結(jié)果。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例引入RTDS，基于其所搭建的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)可對(duì)待測(cè)的線路繼電保護(hù)裝置進(jìn)行離線實(shí)時(shí)校核。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)；圖加為本發(fā)明實(shí)施例提供的試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)原理圖；圖2b為本發(fā)明實(shí)施例提供的試驗(yàn)平臺(tái)接線原理圖；圖2c為本發(fā)明實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)控制邏輯回路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的平臺(tái)模型縮略圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的變壓器繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)方法流程圖；圖fe-b為本發(fā)明實(shí)施例提供的仿真結(jié)果示意圖；圖6a_b為本發(fā)明實(shí)施例提供的仿真結(jié)果示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的主界面示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的子界面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例目的在于提供可進(jìn)行離線實(shí)時(shí)的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)及方法。圖1示出了上述試驗(yàn)平臺(tái)的一種結(jié)構(gòu)，包括中央控制單元101、平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)102、故障數(shù)據(jù)庫(kù)103、由RTDS元件搭建的平臺(tái)模型104以及指定單元105。圖加示出了上述平臺(tái)模型的結(jié)構(gòu)原理圖(圖3示出了該平臺(tái)模型的縮略圖)，其包括第一母線模型BUS1、第二母線模型BUS2、第一線路單元至第四線路單元，其中所述平臺(tái)模型包括第一線路模型linel、第二線路模型line2、第一線路單元至第四線路單元、第一母線模型G和第二母線模型S ；所述第一線路單元包括依次連接的第一線路斷路器子模型BRK1、第一斷路器子模型BRK5、第一兩繞組變壓器子模型Tl、第二斷路器子模型BRK7和第一發(fā)電機(jī)子模型G2， BRKl將Iinel的第一端與第一母線模型G相連；所述第二線路單元包括依次連接的第二線路斷路器子模型BRK2、第三斷路器子模型BRK6、第二兩繞組變壓器子模型T2和第四斷路器子模型BRK8，BRK2將Iinel的第二端與第二母線模線S相連相連，BRK8與一組等值電源相連；所述第三線路單元包括依次連接的第三線路斷路器子模型BRK3、第五斷路器子模型BRK9、第三兩繞組變壓器子模型T3、第六斷路器子模型BRKll和馬達(dá)子模型D，BRK3將 line2的第一端與第一母線模型G相連；所述第四線路單元包括依次連接的第四線路斷路器子模型BRK4、第七斷路器子模型BRK10、第四兩繞組變壓器子模型T4和第二發(fā)電機(jī)子模型G1，BRK4將Iinel的第一端與第二母線模型S相連；Linel或Line2兩側(cè)端口二次側(cè)線路電壓互感器(PT)、線路電容電壓互感器(CVT) 和母線電壓互感器電壓輸出值可供待測(cè)線保護(hù)裝置選擇接入；由BRKl和BRK2或BRK3和 BRK4處的線路電流互感器(CT)輸出值供線路保護(hù)裝置選擇接入。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，還可設(shè)置故障點(diǎn)(或稱為故障位置)，圖2中即設(shè)置有 F1-F8八個(gè)故障點(diǎn)。上述平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)102保存有與上述各子模型對(duì)應(yīng)的配置文件，該配置文件中包括狀態(tài)配置參數(shù)；例如，發(fā)電機(jī)子模型的狀態(tài)配置參數(shù)為容量，輸電線的狀態(tài)配置參數(shù)可為長(zhǎng)度，比如Line2長(zhǎng)100km，Line3長(zhǎng)100km。另外，對(duì)于斷路器模型，其狀態(tài)配置參數(shù)可為開(kāi)或關(guān)； 上述配置文件多用于初始化時(shí)對(duì)平臺(tái)模型進(jìn)行賦值，使平臺(tái)模型仿真成可正常運(yùn)作的實(shí)際運(yùn)行的線路網(wǎng)絡(luò)。上述故障數(shù)據(jù)庫(kù)103保存有上述各子模型對(duì)應(yīng)的邏輯操作文件，該邏輯操作文件中包括邏輯操作對(duì)象，對(duì)應(yīng)于所述邏輯操作進(jìn)行的邏輯操作和/或相應(yīng)的故障狀態(tài)配置參數(shù)；中央控制單元101可根據(jù)上述邏輯操作文件指示平臺(tái)模型104進(jìn)入相應(yīng)的狀態(tài)， 和/或根據(jù)配置文件指示平臺(tái)模型104執(zhí)行相應(yīng)的邏輯操作和/或進(jìn)入相應(yīng)的故障狀態(tài)。與之相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于上述平臺(tái)的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)方法，參見(jiàn)圖4，所述方法至少如下步驟Si、根據(jù)邏輯操作文件指示所述平臺(tái)模型進(jìn)入相應(yīng)的狀態(tài)，和/或根據(jù)所述配置文件指示所述平臺(tái)模型執(zhí)行相應(yīng)的邏輯操作和/或進(jìn)入相應(yīng)的故障狀態(tài)；
S2、顯示測(cè)試結(jié)果。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，上述方法還可包括搭建上述平臺(tái)模型?？梢钥闯觯景l(fā)明實(shí)施例引入RTDS，基于其所搭建的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)可對(duì)待測(cè)的線路繼電保護(hù)裝置進(jìn)行離線實(shí)時(shí)校核。下面將以實(shí)例介紹中央控制單元101如何根據(jù)配置文件指示平臺(tái)模型104執(zhí)行相應(yīng)的邏輯操作和/或進(jìn)入相應(yīng)的故障狀態(tài)。每次試驗(yàn)項(xiàng)目里面都可以包括兩項(xiàng)試驗(yàn)，即接入或不接入保護(hù)裝置。如果不接入保護(hù)裝置就通過(guò)仿真的線路保護(hù)裝置進(jìn)行系統(tǒng)控制，如果接入實(shí)體待測(cè)線路繼電保護(hù)裝置，接入裝置點(diǎn)就利用待測(cè)線路繼電保護(hù)裝置控制，其他無(wú)外部控制點(diǎn)的部分仿真的線路保護(hù)裝置進(jìn)行控制。其中區(qū)內(nèi)、區(qū)外是指有保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)和保護(hù)范圍外。參見(jiàn)圖2b即示出了利上述平臺(tái)模型構(gòu)建閉環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)。在該試驗(yàn)系統(tǒng)中，將待測(cè)線路保護(hù)裝置3與Line 1 (塔Tll與T12組成Linel)相連，Line 2(塔T13與T14組成 Line2)則與一仿真的線路保護(hù)裝置相連。在構(gòu)建時(shí)，指定單元105指定待測(cè)線路保護(hù)裝置3安裝地點(diǎn)上的CT 二次電流和 CTV 二次電壓的模擬量輸出口，以及BRKl和BRK2的分相操作控制接口，上述模擬量輸出口通過(guò)模擬量板卡與功率放大器2的輸入口相連接，功率放大器2的輸出口與待測(cè)線路保護(hù)裝置3相連接。這樣就可得到與實(shí)際系統(tǒng)相符的CVT電壓和CT電流信號(hào)，并將其輸入給待測(cè)的線路保護(hù)裝置2 ；同時(shí)，將線路保護(hù)裝置2的跳閘出口及重合閘信號(hào)通過(guò)輸入輸出板卡的I/O接口與BRKl和BRK2的控制相接，達(dá)到控制BRKl和BRK2的目的。這樣就構(gòu)成了一個(gè)完整的用來(lái)進(jìn)行閉環(huán)試驗(yàn)并可檢驗(yàn)線路繼電保護(hù)裝置的RTDS動(dòng)模試驗(yàn)仿真系統(tǒng)。實(shí)例一，RTDS動(dòng)模試驗(yàn)項(xiàng)目A、區(qū)內(nèi)金屬性故障在區(qū)內(nèi)線路發(fā)生的金屬性故障，包括故障點(diǎn)在線路始端、中間和末端處的單相、相間、三相接地故障、相間短路但不接地故障，三相短路但不接地故障，故障時(shí)間分瞬時(shí)性和永久性兩種，分別考核電網(wǎng)有無(wú)保護(hù)裝置時(shí)電網(wǎng)動(dòng)作行為以及保護(hù)裝置的動(dòng)作行為和動(dòng)作時(shí)間。此時(shí)，邏輯操作對(duì)象為線路故障點(diǎn)和故障時(shí)間，各故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的故障狀態(tài)配置參數(shù)包括單相、相間、三相接地，相間短路但不接地，三相短路但不接地中的一種或任意合理組合。B、區(qū)外金屬性故障在區(qū)外線路發(fā)生的金屬性故障，包括母線和另一回線路上的單相、相間、三相接地故障和相間短路但不接地故障，三相短路但不接地故障，故障時(shí)間分瞬時(shí)性和永久性兩種，分別考核電網(wǎng)有無(wú)保護(hù)裝置時(shí)電網(wǎng)動(dòng)作行為以及保護(hù)裝置的動(dòng)作行為和動(dòng)作時(shí)間。以Iinel為例，此時(shí)，邏輯操作對(duì)象為母線、line2和故障時(shí)間，對(duì)應(yīng)的故障狀態(tài)配置參數(shù)包括單相、相間、三相接地。C、區(qū)內(nèi)發(fā)展性故障在區(qū)內(nèi)線路的始端、中間和末端處發(fā)生單相接地故障后5ms、 IOms、20ms、50ms、IOOms發(fā)展為相間或三相短路故障，分別考核電網(wǎng)有無(wú)保護(hù)裝置時(shí)電網(wǎng)動(dòng)作行為以及保護(hù)裝置的動(dòng)作行為和動(dòng)作時(shí)間。此時(shí)，邏輯操作對(duì)象為區(qū)內(nèi)線路故障點(diǎn)，其邏輯操作和對(duì)應(yīng)的故障狀態(tài)配置參數(shù)包括
單相接地5ms、10ms、20ms、50ms 或 100ms ；轉(zhuǎn)換；相間或三相短路。其中單相接地、5ms、10ms、20ms、50ms、100ms、相間短路、三相短路均為故障狀態(tài)
配置參數(shù)。D、區(qū)內(nèi)外轉(zhuǎn)換性故障故障類型有區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)區(qū)外同名相故障、區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)區(qū)外異名相故障、區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)同名相故障、區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)異名相故障，故障分別發(fā)生于區(qū)內(nèi)外不同地點(diǎn)，故障轉(zhuǎn)換時(shí)間分別為IOms、20ms、50ms、100ms、200ms、300ms，分別考核電網(wǎng)有無(wú)保護(hù)裝置時(shí)電網(wǎng)動(dòng)作行為以及保護(hù)裝置的動(dòng)作行為和動(dòng)作時(shí)間。其邏輯操作對(duì)象、邏輯操作和對(duì)應(yīng)故障配置參數(shù)與C中類似，在此不作贅述。E、區(qū)內(nèi)外高阻接地故障在區(qū)內(nèi)線路的始端、中間和末端以及區(qū)外線路上經(jīng)過(guò) 50 Ω ,100 Ω,300 Ω大電阻的各種單相接地和相間故障，分別考核電網(wǎng)有無(wú)保護(hù)裝置時(shí)電網(wǎng)動(dòng)作行為以及保護(hù)裝置的動(dòng)作行為和動(dòng)作時(shí)間。至于使用本發(fā)明所提供的試驗(yàn)平臺(tái)及方法后的相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果如下(a)裝置模擬電網(wǎng)運(yùn)行情況是正確的，在各種人工或無(wú)人工邏輯控制下，電網(wǎng)分析均按照人工設(shè)定的控制方式運(yùn)行；(b)在RTDS仿真的各種干擾或故障情況下，母線保護(hù)裝置動(dòng)作行為正確，電網(wǎng)在保護(hù)裝置的控制下的動(dòng)態(tài)行為正確。如下為典型故障的仿真結(jié)果分析圖fe-b為模擬線路近端出口發(fā)生A相瞬時(shí)性金屬性接地故障，A相開(kāi)關(guān)單跳單重正確；圖6a_b為模擬線路區(qū)內(nèi)外轉(zhuǎn)換性故障，B相瞬時(shí)性金屬性接地故障B相開(kāi)關(guān)單跳單重后，再發(fā)生區(qū)外距離II段B相接地故障，保護(hù)裝置重合閘后加速三跳開(kāi)關(guān)正確。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，上述平臺(tái)還可控制庫(kù)，該控制庫(kù)中保存有控制文件，所述控制文件中包括控制對(duì)象，對(duì)應(yīng)于所述控制對(duì)象進(jìn)行的控制操作和/或相應(yīng)的控制配置參數(shù)，中央控制單元可根據(jù)控制文件來(lái)完成對(duì)平臺(tái)模型運(yùn)行的控制。需要說(shuō)明的，RTDS中的邏輯控制元件(有時(shí)還需要引入故障狀態(tài)配置參數(shù))可組合創(chuàng)建出故障控制邏輯回路系統(tǒng)和控制回路系統(tǒng)(控制回路系統(tǒng)可進(jìn)一步細(xì)分為開(kāi)關(guān)控制邏輯回路系統(tǒng))，故障控制邏輯回路系統(tǒng)可用于完成上述邏輯操作，使平臺(tái)模型進(jìn)入故障狀態(tài)。例如，參見(jiàn)圖2c示出的開(kāi)關(guān)控制邏輯回路系統(tǒng)，該系統(tǒng)可與任意故障點(diǎn)相接，模擬在故障點(diǎn)出現(xiàn)單相或相間或三相故障(例如短路、接地故障)。其中RonA至RonB表示單相， RonAB表示AB相，以此類推?？捎蒖onX(X表示A、B、C中的一個(gè)或任意組合)來(lái)設(shè)計(jì)哪一相或哪兩相乃至三相發(fā)生故障。而控制回路系統(tǒng)可用于控制平臺(tái)模型運(yùn)行。所有繼電保護(hù)設(shè)備與模擬電力系統(tǒng)開(kāi)關(guān)、繼電保護(hù)裝置與繼電保護(hù)裝置之間的邏輯連接和控制、繼電保護(hù)操作箱等外部邏輯判斷系統(tǒng)等均可利用RTDS的基本邏輯控制元件的組合來(lái)創(chuàng)建其控制策略。這樣既減少了硬件設(shè)備的投資和有限的設(shè)備及操作空間，又提高了操作控制系統(tǒng)的可靠性和靈活性。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，前述邏輯操作文件和控制文件還可包括邏輯控制元件名稱、類型、各邏輯控制元件之間的相互關(guān)系，從而中央控制單元可根據(jù)邏輯控制元件名稱、類型、各邏輯控制元件之間的相互關(guān)系等生成故障控制邏輯回路系統(tǒng)和控制回路系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例可以同時(shí)啟動(dòng)多組故障控制邏輯回路系統(tǒng)以及控制回路系統(tǒng)，以完成故障模擬、各種開(kāi)關(guān)操作以及電力系統(tǒng)運(yùn)行控制等。例如，可用上述邏輯控制元件完成故障測(cè)試，其步驟包括1，建立信號(hào)輸入，或者稱為平臺(tái)初始化；2，引入故障，判斷故障點(diǎn)；3，設(shè)置何時(shí)在上述故障點(diǎn)發(fā)生故障；4，選擇故障方式。這樣，就可以控制各種開(kāi)關(guān)操作和系統(tǒng)運(yùn)行的進(jìn)程，并可將任意運(yùn)行過(guò)程模擬量和數(shù)字開(kāi)關(guān)量等實(shí)時(shí)輸出給實(shí)際測(cè)試設(shè)備，同時(shí)可實(shí)時(shí)接收各種操作控制命令信號(hào)。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，還可對(duì)上述配置文件、邏輯操作文件、控制文件中的一種或任意組合進(jìn)行編輯。如有特殊需要，可方便及時(shí)的根據(jù)特殊需要建立故障控制邏輯回路系統(tǒng)和控制回路系統(tǒng)。例如，在實(shí)際的電網(wǎng)系統(tǒng)中，線路繼電保護(hù)裝置與斷路器之間有一個(gè)開(kāi)關(guān)操作箱。 開(kāi)關(guān)操作箱可用于判斷線路繼電保護(hù)裝置發(fā)出的信號(hào)和開(kāi)關(guān)輔助節(jié)點(diǎn)等信號(hào)之間的邏輯關(guān)系，并根據(jù)邏輯判斷結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)。為了真實(shí)地模擬實(shí)際系統(tǒng)操作過(guò)程，可仿照開(kāi)關(guān)操作箱的原理編制了一些邏輯控制電路組成控制系統(tǒng)(或叫其軟開(kāi)關(guān)操作箱系統(tǒng))，以進(jìn)行跳合閘信號(hào)識(shí)別(判斷跳合哪相開(kāi)關(guān))、合閘閉鎖、防跳邏輯回路、延時(shí)等等操作，從而彌補(bǔ)了某些繼電保護(hù)裝置沒(méi)有開(kāi)關(guān)操作箱的不足。在RTDS中開(kāi)發(fā)的軟開(kāi)關(guān)操作箱系統(tǒng)比實(shí)際開(kāi)關(guān)操作箱更加靈活和便捷，尤其在邏輯控制的改變和增減方面，非常能夠適應(yīng)某些特殊的需要。在模擬控制系統(tǒng)中，還可模擬繼電保護(hù)動(dòng)作來(lái)跳開(kāi)關(guān)，可以在沒(méi)有繼電保護(hù)設(shè)備的情況下，使模擬電力系統(tǒng)能真實(shí)反映出實(shí)際電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)動(dòng)作的運(yùn)行工況。為便于用戶操作，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述平臺(tái)還包括運(yùn)行主界面，以顯示所述平臺(tái)模型的運(yùn)行狀態(tài)，以及接收用戶輸入的數(shù)據(jù)和/或邏輯操作指令。圖7示出了上述主界面的一種結(jié)構(gòu)，主界面上顯示了平臺(tái)模型中的各種子模型， 各子模型的擺放位置基本與圖3所示的圖相一致。另外，主界面中主要還放置有各種狀態(tài)設(shè)置的子界面、線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)操作主界面(見(jiàn)圖4所示)各模塊的擺放位置基本與一次系統(tǒng)接線圖相一致。主界面中主要放置有各種狀態(tài)設(shè)置的子界面、發(fā)電機(jī)調(diào)整鍵(圖7 中以GeneraTor表示)、程控動(dòng)作啟動(dòng)扭(圖7中以FLTSTarT表示)、一次系統(tǒng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)顯示燈(圖7中以BREAKER*_A_B_C表示)、一次系統(tǒng)開(kāi)關(guān)程控合閘提示燈(圖7中以BRKopen* 表示)、動(dòng)作觸發(fā)選擇(V0_Angl電壓角度切換開(kāi)關(guān)、兩側(cè)切換開(kāi)關(guān)G0_S1開(kāi)關(guān)、SWmastDUR 觸發(fā)時(shí)間)、各種表計(jì)(同期角差檢測(cè)表Angle、發(fā)電機(jī)輸出有功/無(wú)功/電流、開(kāi)關(guān)1和2 處的有功/無(wú)功/電流/電壓)、系統(tǒng)電源幅值/頻率/相角調(diào)節(jié)模塊(圖7中以sysTem 表示)、各種控制按鈕、馬達(dá)同步電機(jī)調(diào)整滑標(biāo)(SW滑標(biāo)、SPI滑標(biāo)、TMI滑標(biāo))、線路長(zhǎng)度選擇(圖7中以1^1、1^2、1^3、1^4表示)等等。上述發(fā)電機(jī)調(diào)整鍵可和于調(diào)整參數(shù)，而FLTSTarT可啟動(dòng)上述多組故障控制邏輯回路系統(tǒng)和控制回路系統(tǒng)。
其中，各子界面主要包括G Signal、S Signal、電壓電流波形子界面；系統(tǒng)開(kāi)關(guān)手動(dòng)操作控制子界面(以SWoperat表示)；故障點(diǎn)電阻設(shè)置子界面(以FLT_R表示)；開(kāi)關(guān)程控操作設(shè)置子界面(以BRKoperat表示)；故障程控操作設(shè)置子界面(以FLT1、FLT2表示)；開(kāi)關(guān)跳開(kāi)時(shí)間和重合閘時(shí)間設(shè)置子界面(以SIGoperat表示)；CT、PT斷線和飽和故障設(shè)置子界面(以CT_PT表示)。各子界面詳細(xì)設(shè)計(jì)方案可參見(jiàn)圖8。在本發(fā)明其他實(shí)施例中，上述平臺(tái)還可包括編輯單元，用于根據(jù)上述主界面接收的數(shù)據(jù)或指令編輯或生成配置文件、邏輯操作文件和控制文件中的一種或多種組合。相應(yīng)的，試驗(yàn)方法還可如下接收的數(shù)據(jù)和/或邏輯操作指令；根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)和/或指令編輯所述生成配置文件、邏輯操作文件和控制文件中的一種或多種組合。本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤(pán)、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory,ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory, RAM)等。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述平臺(tái)包括中央控制單元、平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、故障數(shù)據(jù)庫(kù)、由RTDS元件搭建的平臺(tái)模型，以及指定單元，其中所述平臺(tái)模型包括第一線路模型、第二線路模型、第一線路單元至第四線路單元、第一母線模型和第二母線模型；所述第一線路單元包括依次連接的第一線路斷路器子模型、第一斷路器子模型、第一兩繞組變壓器子模型、第二斷路器子模型和第一發(fā)電機(jī)子模型，所述第一線路斷路器子模型將所述第一線路模型的第一端與所述第一母線模線相連；所述第二線路單元包括依次連接的第二線路斷路器子模型、第三斷路器子模型、第二兩繞組變壓器子模型和第四斷路器子模型，所述第二線路斷路器子模型將所述第一線路模型的第二端相連與所述第二母線模線相連，所述第四斷路器子模型與一組等值電源相連；所述第三線路單元包括依次連接的第三線路斷路器子模型、第五斷路器子模型、第三兩繞組變壓器子模型、第六斷路器子模型和馬達(dá)子模型，所述第三線路斷路器子模型將所述第二線路模型的第一端與所述第一母線模型相連；所述第四線路單元包括依次連接的第四線路斷路器子模型、第七斷路器子模型、第四兩繞組變壓器子模型和第二發(fā)電機(jī)子模型，所述第四線路斷路器子模型將所述第一線路模型的第一端與所述第二母線模型相連；第一和第二線路斷路器子模型或者第三和第四線路斷路器子模型由待測(cè)的線路繼電保護(hù)裝置控制；所述指定單元用于指定待測(cè)線路保護(hù)裝置安裝地點(diǎn)上的電流互感二次電流和CTV 二次電壓的模擬量輸出口，以及斷路器子模型的分相操作控制接口，模擬量輸出口通過(guò)模擬量輸出板卡與功率放大器的輸入口相連接，功率放大器的輸出口與待測(cè)線路保護(hù)裝置相連接；所述平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)保存有與上述各子模型對(duì)應(yīng)的配置文件，所述配置文件中包括狀態(tài)配置參數(shù)；所述故障數(shù)據(jù)庫(kù)保存有上述各子模型對(duì)應(yīng)的邏輯操作文件，所述邏輯操作文件中包括邏輯操作對(duì)象，對(duì)應(yīng)于所述邏輯操作對(duì)象進(jìn)行的邏輯操作和/或相應(yīng)的故障狀態(tài)配置參數(shù)；所述中央控制單元根據(jù)所述邏輯操作文件指示所述平臺(tái)模型進(jìn)入相應(yīng)的狀態(tài)，和/或根據(jù)所述配置文件指示所述平臺(tái)模型執(zhí)行相應(yīng)的邏輯操作和/或進(jìn)入相應(yīng)的故障狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的平臺(tái)，其特征在于，還包括控制庫(kù)，所述控制庫(kù)保存有控制文件，所述控制文件中包括控制對(duì)象，對(duì)應(yīng)于所述控制對(duì)象進(jìn)行的控制操作和/或相應(yīng)的控制配置參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的平臺(tái)，其特征在于，還包括運(yùn)行主界面，所述主界面用于顯示所述平臺(tái)模型的運(yùn)行狀態(tài)，以及接收用戶輸入的數(shù)據(jù)和/或指令。
4.如權(quán)利要求3所述的平臺(tái)，其特征在于，所述主界面包括系統(tǒng)開(kāi)關(guān)手動(dòng)操作控制子界面、開(kāi)關(guān)程控操作設(shè)置子界面、開(kāi)關(guān)跳開(kāi)時(shí)間和重合閘時(shí)間設(shè)置子界面、故障點(diǎn)電阻設(shè)置子界面、故障程控操作設(shè)置子界面、CT、PT斷線和飽和故障設(shè)置子界面。
5.如權(quán)利要求4所述的平臺(tái)，其特征在于，還包括編輯單元，用于根據(jù)所述主界面接收的數(shù)據(jù)或指令編輯所述配置文件、邏輯操作文件和控制文件。
6.一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)方法，其特征在于，通過(guò)如權(quán)利要求1所述的平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)線路繼電保護(hù)裝置的功能試驗(yàn)，所述方法包括根據(jù)邏輯操作文件指示所述平臺(tái)模型進(jìn)入相應(yīng)的狀態(tài)，和/或根據(jù)所述配置文件指示所述平臺(tái)模型執(zhí)行相應(yīng)的邏輯操作和/或進(jìn)入相應(yīng)的故障狀態(tài)； 顯示測(cè)試結(jié)果。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括 搭建所述平臺(tái)模型。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括 接收的數(shù)據(jù)和/或指令；根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)和/或指令編輯所述配置文件、邏輯操作文件和控制文件。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的線路繼電保護(hù)裝置功能試驗(yàn)平臺(tái)，主要包括中央控制單元、平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、故障數(shù)據(jù)庫(kù)和由RTDS元件搭建的平臺(tái)模型，其中所述平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)保存有與上述各子模型對(duì)應(yīng)的配置文件；所述故障數(shù)據(jù)庫(kù)保存有上述各子模型對(duì)應(yīng)的邏輯操作文件；所述中央控制單元根據(jù)所述邏輯操作文件指示所述平臺(tái)模型進(jìn)入相應(yīng)的狀態(tài)，和/或根據(jù)所述配置文件指示所述平臺(tái)模型執(zhí)行相應(yīng)的邏輯操作和/或進(jìn)入相應(yīng)的故障狀態(tài)。可以看出，引入RTDS，基于其所搭建的試驗(yàn)平臺(tái)可對(duì)線路繼電保護(hù)裝置進(jìn)行離線實(shí)時(shí)校核。
文檔編號(hào)H02H7/26GK102253292SQ201110132270
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者徐瑞林, 文一宇, 朱小軍, 李俊杰, 陳濤 申請(qǐng)人:重慶電力科學(xué)試驗(yàn)研究院