[发明专利]继电保护装置实时仿真测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿真测试方法，尤其是涉及一种继电保护装置实时仿真测试方法。

背景技术

由于计算机的飞速发展，目前，在国内市场电力系统测试装置由于其自的软、硬件不足，开发的硬件限制了其功能和性能的拓展，所以还不能满足电力系统生产和现场的使用要求，例如：体积庞大、重量重、功能不完善，而且还不能满足电力系统继电保护闭环测试的需要，同时有些继电保护测试装置技术指标和性能的缺陷已经影响到电力系统继电保护装置的正常运行、调试、整定和开发等工作，目前市场上广泛使用的是典型的回放式测试装置，部分性能指标不满足现场要求，大多数的试验装置都是由数据通讯线将微机中已计算的瞬时值数据传往D/A转换器，产生信号源，有的是逐点传送，有的是批处理传送，这对试验波形每周分隔的点数有很大关系。如果基波每周只有40个点，那么装置的幅频特性就很差，谐波叠加和变频试验只是定性试验，而非定量地进行测量，测试主要是对各类继电器进行稳态测试，由于受计算机发展水平的限制以及硬件的原因，每周波的输出点数少，为了波形平滑而外加滤波电路使整个试验仪暂态特性不好而影响常规测试精度和动态测试的准确性，这些仪器只能说是比较低档次的测试仪器，虽然能满足电力继电保护基本测试功能，但不能适应现代电力系统发展的需要。

当前对于电力系统保护设备的测试，还是采用继电保护测试仪，许多电力系统保护测试仪都不能闭环测试，测试功能单一。

随着电力系统的发展，对保护测试仪要求也越来越高，需要保护测试装置能进行闭环自动测试，减少测试干扰，提高测试准确性，即用户把检测装置和被测装置接好线后，设置参数，运行检测装置，自动根据设置检测被测装置，被测装置把测试结果通过通讯线路发送到检测装置上，检测装置根据测试结果自动给出测试报告。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提出一种继电保护装置实时仿真测试方法，新仿真测试方法可以提高电力系统相关产品的测试准确性和工作效率，有效地减少人为误差，防止保护设备在现场运行时出现不正确动作的情况，提高电网的安全运行。

技术方案

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：计算机在一定的仿真时间内实现对象数学模型算法的计算的同时，还要实时的通过外部模拟量、数字量接口采样外部信息量，完成模型的闭环计算，并同时输出计算结果。

本发明实现的具体方案是：继电保护装置仿真测试方法，包括以下步骤：

1)计算机查找DSP的执行程序文件，如不存在或者计算机与DSP连接有错误，则计算机不进行硬件操作，并提示系错误；若DSP的执行程序文件存在，则读入该文件数据，并通过PCI总线下载到DSP中；

2)计算机根据被测试电力系统的拓扑结构进行实时仿真计算，计算出电压互感器上的电压以及电流互感器的电流；

3)上述电压和电流信息通过PCI总线下载到DSP中，通过DSP输出到D/A转换电路，再到功率放大器，输出给被测试继电保护装置；

4)被测保护装置与被仿真的电力系统构成闭环，通过被仿真的电力系统的动作行为来跳开或合上断路器开关；

计算机根据断路器开关的跳开或合上的状态得到系统的拓扑结构从而进行实时计算工作，仿真计算过程与计算机获得被测试电力系统的拓扑结构数据同时进行；

数据在计算机上进行实时运算，计算后的数据传输到DSP，再通过D/A转换电路，到功率放大器，输出给被测试继电保护装置；

高速I/O模块由单片机为核心的底层控制模块控制；

计算机作为准实时仿真层，底层控制模块和高速I/O模块共同构成实时I/O层，准实时仿真层和实时I/O层之间通过共享存储器的方式进行通信；

5)被测继电保护装置发出动作信号，计算机接收被测保护装置反馈的信息，同时给出测试报告，包括正常或者故障时的信息以及被继电保护测试装置的动作信息。

有益效果

本发明改变了原专用化检测设备的模式，实现了实时仿真功能，并采用分层控制将解算的数据实时输出。通过分层控制技术实现大流量数据的实时传输，同时对被测试装置发出的信息进行实时回采，计算机根据信号进行拓扑分析和计算。

附图说明

图1是分层控制示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明：

一、实时仿真计算

(1)被仿真系统模型

在电力系统模型中，本系统考虑如下设备的模型：