[实用新型]智能变电站测试仿真装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种仿真装置，尤其是涉及一种智能变电站测试仿真装置。

背景技术

随着通信网络技术、光电互感器技术、数字化保护技术的快速发展，各个制造厂家、科研单位在智能电网数字化变电站技术上作了大量的创新研究工作，取得了智能电网数字化变电站研究的经验和一批成果。数字化变电站是建设统一坚强智能电网的重要组成部分，数字化变电站将变革传统变电站的一、二次设备，以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通讯平台为基础，对应每套一次设备的保护和测控装置均需运行于网络，二次设备所需的电流、电压和控制信号，以及保护和测控装置在运行中产生的所有数据，又都以统一的通讯规约与网络进行交换，通过对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现数据测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。

由于历史原因，变电站内的系统和装置存在多种通信规约，比如CDT、1801、POLLING、IEC101、IEC103、LFP、ISA、DNP等等。系统和装置存在多种通信规约，尤其在以太网普遍应用情况下，在IEC61850协议出现以前，变电站内各设备和子系统缺少一个国际或国内标准的网络通信协议。由于规约的不统一，再加上缺乏一致性测试，从而导致IED设备之间、设备与系统之间、系统与系统之间的数据交换、互联互通显得十分困难，联调复杂，需要耗费大量的人力和时间。《IEC61850变电站通信网络和系统》国际标准采用面向对象的建模技术，面向未来通讯的可扩展架构，来实现“一个世界，一种技术，一个标准”的目标，该目标具体体现在三个方面，一是互操作性，即不同制造厂家提供的智能设备可交换信息和使用这些信息执行特定功能；二是灵活配置，可将功能自由分配到装置中，支持用户集中式和分散式系统的各种要求；三是长期稳定性，它是未来的标准，因为它可兼容主流通讯技术而发展，并可伴随系统需求而进化。从用户的角度讲，它可以节省工程时间，降低造价，降低风险，可提供用户易于使用，稳定可靠的系统，最终提高业主的商业竞争力。IEC61850标准的应用就是使变电站系统网络化和数字化的过程。

数字化变电站技术不断发展的同时，对智能电网数字化变电站的测试手段的研究也在不断深入。国家电网公司在“十一五”科技发展规划所涉及的“关键技术研究框架”中，提出了数字化变电站的试验方案及技术研究框架：“结合数字化变电站技术的相关要求，兼顾系统级与装置级的测试要求，对测试验证环境进行全面、系统研究，研制具数字化特征的新型测试手段和方法，对数字化变电站各功能层设备及数据的有效性和一致性进行测试验证。采用虚拟仪器仪表技术，通过完全虚拟仿真模式测试途径及实际静态模式测试途径实现对数字化变电站的计算机辅助测试。研究虚拟原型实验仿真方法和实现途径及开发相关工具，并建立测试例程库。建立各种仿真模型，包括数据源模型、数据分析模型、被测试、对象即数字化变电站元件线路模型。这些模型都需要充分考虑数字化变电站所涉及的相关技术，完整分析现场状态，真实模拟运行状况；研究基于虚拟仪器仪表技术的完全数字化的测试仿真环境；研究符合数字化变电站的网络化测试软硬件平台；研制适合数字化变电站测试设备。针对准确性、可靠性、数据安全性要求，对测试设备原理、构成、准确性要求全面和系统地研究”。并提出了“以发展的眼光，结合数字化变电站技术的相关要求，充分考虑数字化变电站所涉及的相关技术，完整分析现场状态，真实模拟运行状况，兼顾系统级与装置级的实验要求，建设支撑数字化变电站技术研究、应用的实验验证环境”的预期发展目标。

发明内容

发明目的

常规的变电站中的一次和二次设备间的电压和电流信号转换都是用常规电磁型电压和电流互感器，传统的保护装置处理的都是系统中的低电平模拟量信号，由于常规互感器的特性限制，数据采集的精度和稳定性影响了保护装置的性能。智能变电站中的数字化保护装置与传统保护装置相比，与外部的接口发生了巨大变化，保护装置的A/D变换、隔离器件均作为智能一次设备的一部分，实现数字化保护装置的所谓“近过程化”，这种数字化保护装置与过程层的连接介质全由光纤取代，电压电流通过SV格式的采样值传输。采用SV采样值报文传输电压和电流信号、GOOSE传输开关量信号的数字化保护装置已经研发出来，因此需要研发基于IEC61850标准的电力系统智能变电站测试仿真装置和测试环境，实现对数字化保护装置及数字化变电站的测试。

技术方案

为了实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：