[发明专利]一种数字保护自动、闭环动模检测系统

说明书

技术领域

本发明专利属于电力系统数字继电保护动模检测领域，具体涉及一种实现数字继电保护自动、闭环动模试验的系统。

背景技术

随着智能化开关、光电式电流/电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术的日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有变电站自动化技术产生深刻影响，使得建立全数字化的变电站自动化系统成为可能。

IEC61850标准是国际电工委员会（IEC）发布的变电站自动化标准。中国已从标准研究阶段过渡到工程应用阶段，并已有多个基于IEC61850标准的变电站投入使用。IEC61850标准代表了变电站自动化技术的发展方向。

在电力系统中，对继电保护装置的测试分为静态试验和动态试验。静态试验采用单独的继电保护测试仪即可实现；动态试验需要模拟系统的各种复杂运行工况，包括转换性故障、发展性故障、功率倒向、CT饱和等。所有继电保护设备在入网前，均需要通过动态试验检测。

中国电力科学研究院研制的电力系统全数字仿真装置（简称ADPSS），是中国首套完全拥有自主知识产权的大型仿真装置，是世界上首套可模拟大规模复杂交直流电力系统的实时仿真装置，可以进行1000台机组、15000个节点的大系统交直流电力系统机电暂态仿真和机电、电磁暂态的混合仿真研究。仿真系统可以进行继电保护及安全自动装置、发电机励磁调节装置、柔性交流输电装置的实时仿真测试。

ADPSS输出的是模拟量，无法直接和数字化保护和测控装置连接，更无法对其进行测试。

国内外查新发现，目前只有一个研发类似产品的报道专利号为200910076086.5，该专利发明了一种将加拿大曼尼托巴RTDS公司研发的RTDS（Real Time Digital Simulator）输出的模拟量转换为数字量的电力仿真转换装置,但其存在许多不足主要包括：1）只将RTDS输出的模拟量转换为符合IEC61850-9-1/ IEC61850-9-2协议的报文，硬件上没有接口支持协议为IEC60044-7/8的数字信号输出，无法对符合该协议的数字保护进行测试；2)装置上的物理模拟通道和IEC61850-9-1/ IEC61850-9-2协议的数据集通道是固定的，无法自由配置；3）发送的采样值报文通道数目无法自由设置，只能固定为12个通道，而国内数字保护现状是通道数目是可以自由配置的，在使用上具有局限性；4）发送采样值报文每个通道功能没有灵活定义5）3个光以太网接口功能不能灵活定义，固定A/B口输出采样值、C口接收/发送GOOSE信息，给测试某些采样值、GOOSE组网的数字保护装置带来了困难；6）采样值、GOOSE参数只能手动配置；7）同步接口只能接收GPS信号，不能接收光B码信号，而目前保护装置同步接口大部分为光B码接口使得装换装置和保护装置同步存在问题。

发明内容

本发明的目的在于研制一种主要利用基于IEC61850的实时仿真转换装置功能的数字继电保护自动、闭环动模试验系统，其解决了目前仿真转换装置在测试数字保护装置方面存在的不足，主要特征包括：1）不仅能将仿真装置输出的模拟量转换为符合IEC61850-9-1/ IEC61850-9-2协议的报文，而且增加硬件模块支持协议为IEC60044-7/8的数字信号输出；2)该转换装置的物理模拟通道和IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、IEC60044-7/8协议数据集通道可自由关联；3）发送的采样值报文通道数目可根据被测保护装置的配置自由设置；4）发送的采样值报文每个通道功能（保护电流、测量电流、电压）可灵活定义；5）3个光以太网接口功能可灵活定义为采样值发送口或GOOSE发布/订阅口；6）采样值、GOOSE参数可自动配置：通过解析SCL文件或和保护装置通讯，读取保护装置的数据模型来获得采样值或GOOSE的基本参数；7）同步接口不但能接收GPS信号，而且可接收光B码信号。采用本发明后，可测试目前所有光数字保护设备，并大大提高了测试效率。

本发明的技术方案为：

本发明一种数字保护自动、闭环动模检测系统，其特征在于：该系统包括用于处理信息和能够给实时仿真转换装置配置设置的上位计算机、网络连接设备、实时仿真转换装置和电力系统数字仿真装置，所述实时仿真转换装置通过网络连接设备连接上位计算机，电力系统数字仿真装置和实时仿真转换装置连接，所述网络连接设备和转换装置分别连接待测继电保护装置；

所述网络连接设备连接待测继电保护装置的以太网端口，用于获取跳闸/合闸报告，所述跳闸/合闸报告由计算机处理；