[发明专利]递进搜索式数字化继电保护电磁暂态仿真测试法

权利要求书

1.一种递进搜索式数字化继电保护电磁暂态仿真测试法，其特征在于：将电 磁暂态仿真程序所生成的暂态仿真数据经过数据转换模块进行调整和编码，使 之适应以太网组帧收发；经过变换后的暂态仿真数据通过以太网交换至包含可 运行以太网协议栈软件驱动以及具备双光纤以太网硬件接口的计算机的嵌入 式计算机通讯管理模块，在该模块中按照IEC61850-9标准要求，组成采样值 数据帧，并通过光纤以太网发送，计算机通讯管理模块中的另一个以太网端口， 用于接收全数字式继电保护装置发送过来的数字化GOOSE跳闸信号，并按照 IEC61850-9标准进行解包以及数据提取；在此基础上，由仿真测试调度模块调 度电磁暂态仿真程序的运行，按照电力系统故障发展的过程：故障-跳闸-重合 -重合于故障-永久跳开断路器，递进搜索被测继电保护装置的响应时间，逐次 修改电磁暂态仿真模型，调整其中仿真断路器模型的动作时刻以及故障发生时 刻，最终完成整个测试过程；包括以下与继电保护测试的电力系统故障相应的 测试步骤为：

(a)进行电力系统单次故障电磁暂态仿真测试的步骤为：根据电磁暂态仿 真程序建立电磁暂态仿真模型，并进行仿真计算，得仿真数据，再组帧发送至 被测试继电保护装置，记录此发送时刻为故障起始时刻t₀，进行是否收到GOOSE 跳闸报文判定，收到GOOSE跳闸报文则记录跳闸时刻t₁，如未收到GOOSE跳闸 报文，即跳闸报文判定结果为“否”，则进行是否等待超时判定，如超时即等 待超时判定结果为“是”，则直接生成试验报告，得到保护动作时间为t₁-t₀， 如未超时即等待超时判定结果为“否”，则重复进行是否收到GOOSE跳闸报文 判定；

(b)实现瞬时性故障测试方法为：搜索数字式继电保护反馈信息修正电磁 暂态仿真模型，其步骤为：通过设置仿真模型中电力系统的故障类型、故障时 刻以及故障消失时刻参数，初次仿真后，将仿真结果按照IEC61850-9标准要 求编码，以固定时间间隔输出离散化的仿真结果；记录故障起始的时刻t₀和所 接收到的保护发来的GOOSE跳闸报文的时刻为t₁；考虑到实际电力系统断路器 开断需要一定延时t_brk，修改电磁暂态仿真模型断路器控制开关，在t₁+t_brk时刻 后开断，再次进行仿真计算，将仿真结果按照IEC61850-9标准要求编码，以 固定时间间隔输出离散化的仿真结果；并记录重新试验的故障时刻t₂，经过修 正的保护跳闸时刻t₃以及合闸时刻t₄；可得到保护动作时间为t₃-t₂，保护重合 闸时间t₄-(t₃+t_brk)；考虑到检同期合闸的时间延迟，通常仿真时间设置略长于 保护整组复归时间；

(c)实现永久性故障测试方法为递进搜索数字式继电保护反馈信息，逐次 修正电磁暂态仿真模型，完整实现电力系统故障-跳闸-重合-重合于故障-永久 跳开断路器这一动态过程的测试；其步骤为：通过设置电磁暂态仿真模型中电 力系统的故障类型、故障时刻参数，开始初次仿真，然后将仿真结果按照 IEC61850-9标准要求编码，以固定时间间隔输出离散化的仿真结果；记录初次 故障起始的时刻t₀和所接收到的保护发来的GOOSE跳闸报文的时刻为t₁；考虑 断路器开断延时t_brk后，修改电磁暂态仿真模型断路器控制开关，在t₁+t_brk时刻 后开断，再次进行仿真计算，将仿真结果按照IEC61850-9标准要求编码，以 固定时间间隔输出离散化的仿真结果；并记录重新试验的故障时刻t₂，经过修 正的保护跳闸时刻t₃以及合闸时刻t₄；可得到保护动作时间为t₃-t₂，保护重合 闸时间t₄-(t₃+t_brk)；根据合闸时刻，考虑断路器合闸操作延时t_cls，修改相应断 路器仿真控制模型，使其在t₄+t_cls时刻闭合断路器，使断路器合闸于故障，并 重新开始仿真；将仿真结果按照IEC61850-9标准要求编码，以固定时间间隔 输出离散化的仿真结果；并记录重新试验的故障时刻t₅，经过修正的保护跳闸 时刻t₆、合闸时刻t₇以及合闸于故障后再次发出跳闸令时刻t₈；得到保护初次 动作时间t₆-t₅，保护重合闸时间t₇-(t₆+t_brk)以及保护重合于故障后跳闸时间 t₈-(t₇+t_cls)。