[发明专利]一种智能变电站二次设备逻辑仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能变电站二次设备逻辑仿真系统，属于电力系统变电站仿真技术领域。

背景技术

变电站在电网中处于核心地位，承担电力系统测量计算、运行监视、操作控制、继电保护的重要作用，开展变电站仿真是电力系统仿真领域研究的一个分支和重要方向，具有研究试验、培训操作、检修维护等多种功能，其有效手段是借助数学模型的运算和设备状态的模拟。在变电站仿真研究方面，目前变电站的仿真操作培训和微机保护装置的仿真研究较为深入，但还没用关于整站二次设备系统的仿真研究。

智能变电站技术结合IEC61850标准、电子式互感器、网络化的通讯技术、一次设备状态监测等多项新技术在国内变电站中开始大量应用，使得信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能也发生了重大变化。智能变电站内部实现机制复杂，涉及常规硬接线、网络通讯、系统配置、通讯报文处理、装置采集逻辑运算全过程。现场人员对新设备的性能、工作特性、试验方法、维护技能在没有掌握的情况下，进行运行维护和现场检修，难以做到故障正确排查、缺陷彻底处理。

根据智能变电站二次系统组成原理及实现特点而设计开发的二次设备，其内部多以模块化设计、支持可配置的实现，且接口均支持通讯采集和控制。利用其模块化、系统化的配置、数字化传输信号的特点使得用软件模块模拟整站二次系统便于实现，用预先设计好的逻辑模块仿真二次设备的逻辑，易于生成与现实装置相对应的二次系统仿真模型；即有可能以软件实现自动“分析”故障过程，如仿真施加的数字量与故障时相似度高，则通过仿真的手段，再现故障过程、内部的相继动作信息是完全可实现的，完全有可能降低运行检修维护的难度。当模拟输入的激励量变化或调整后，可直观变电站内部行为过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能变电站二次设备逻辑仿真系统，通过建立与实际二次设备或二次系统相似的模型，以施加激励量或故障量的方式仿真实际设备的输出或动作行为，掌握智能变电站二次设备内部的逻辑原理、为相关人员提供培训工具、为检修维护提供分析手段。

为实现上述发明目的，本发明采取以下的技术方案实现:

一种智能变电站二次设备逻辑仿真系统，包括

逻辑模块开发子系统：实现模块的分类管理及组态开发；所述逻辑模块开发子系统包括基本模块、用户模块、保护模块和设备组态模块；

工程组建管理子系统：以逻辑模块开发子系统提供的模块或外部导入的仿真工程文件为输入，通过模块互联组合的组建方式搭建符合二次设备或二次系统的仿真工程，并为仿真工程配置输入输出接口，对组态编辑生成的仿真工程进行编译最终生成可用于仿真的二次设备仿真工程模型；所述工程组建管理子系统包括二次设备工程组态模块，全站系统设备组态模块和仿真工程编译调试模块；

工程仿真子系统：基于工程组建管理子系统开发的二次设备仿真工程模型，在仿真过程中导入与二次设备仿真工程模型匹配的激励量或故障录波数据，通过对输入参数的检查校验及根据仿真设定的参数，执行二次设备仿真工程并输出仿真监视结果；所述工程仿真子系统包括输入参数检查模块，仿真参数设定模块和仿真调试过程监视模块。

前述的基本模块提供自由组态所需的基本元件，包括简单逻辑操作模块、简单运算模块以及用于组合、比较、锁存、延时、捕获操作的模块；

所述用户模块根据预定的模块生成规则编辑生成用户逻辑模块，或者将基本模块、外部模块库导入的模块或厂家设备库提供的专用模块经逻辑组态、编辑组合生成用户逻辑模块；

所述保护模块根据预定的模块生成规则编辑生成具有特定逻辑的保护与测控功能模块，完成保护测控设备中相关的采样计算、保护逻辑处理、控制输出、故障录波、谐波分析；

所述设备组态模块，将基本模块、用户模块和保护模块经复合组态生成具有符合相应功能特点的二次保护测控设备模块。

前述的二次设备工程组态模块，根据二次设备逻辑仿真要求，将基本模块、用户模块或设备组态模块按所需仿真的目标变电站二次系统进行搭配组合、实现设备间的信号互联和传递，并为仿真对象配置输入输出接口，组态成单设备仿真工程、多设备仿真工程、或按变电站电气间隔的多设备仿真工程；

所述全站系统设备组态模块，根据全站二次设备逻辑仿真要求，将基本模块、用户模块或设备组态模块按需仿真的目标变电站二次系统进行搭配组合、实现设备间的信号互联和传递，并为仿真对象配置输入输出接口，组态成多种电压等级和规模的全站二次设备仿真工程；