[发明专利]一种数字化变电站过程层到间隔层测试平台及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统自动化技术领域，特别涉及一种数字化变电站过程层和间隔层的测试平台及方法，适用于数字化变电站过程层设备、间隔层设备以及过程层到间隔层通讯实时仿真的测试。

背景技术

随着我国坚强电网的推进，智能电网迎来新的发展历程，数字化变电站作为我国坚强智能电网的重要技术和支撑，对智能电网的发展有着深远的影响。数字化变电站同传统的变电站相比，采用统一的通信标准体系，对变电站内信息模型和通信过程的描述更加规范统一，信息数字化、建模标准化、传输网络化已经成为数字化变电站二次系统的重要特征，颠覆了变电站信息传输与控制的模式，是变电站自动化技术的又一次重大变革。因此研究数字化变电站的功能测试具有重要的实用价值。

数字化变电站由过程层、间隔层、站控层构成，过程层电子设备采集线路模拟量及各种断路器的状态以及执行动作指令，间隔层电子设备接收过程层采集到的模拟量、状态量上传到站控层，同时将动作指令传送到过程层。目前对数字化变电站的传统的检测方法工作量大，检测仿真环境真实性实时性较差，往往依赖于检测人员的主观判断，易出错。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种数字化变电站过程层到间隔层测试平台及方法，可以简化测试过程层和间隔层的工作量，节约人力；避免了人工测试引入的误差，提高检测的实时性与真实性，测试结果更加准确。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数字化变电站过程层到间隔层测试平台，运行于CPU为架构的实时仿真机，该数字化变电站过程层到间隔层测试平台包含：电网仿真子系统、过程层仿真子系统与间隔层仿真子系统；

其中，电网仿真子系统、过程层仿真子系统、间隔层仿真子系统均用HYPERsim仿真软件搭建；

所述仿真机运行电网仿真子系统与过程层仿真子系统，模拟电网系统与过程层的实际运行，并将采集的若干个测量保护点的电压、电流信号发送到过程层仿真子系统；

过程层仿真子系统根据接收到的电压、电流信号，整合成符合IEC61850-9-2格式的采样值SV信息，以传递至间隔层仿真子系统，并将间隔层仿真子系统发送的GOOSE信息传递到电网仿真子系统；

间隔层仿真子系统解析所述SV信息后生成带有控制命令的GOOSE信息并传递给过程层仿真子系统；

电网仿真子系统根据接收到的GOOSE信息执行相应的分合闸动作，完成整个系统的仿真测试。

进一步地，该数字化变电站过程层到间隔层测试平台还包含TestView测试脚本；所述仿真机根据所述测试脚本进行脚本自动化测试。这样，该平台可借助HYPERsim的TestView进行脚本自动化测试。

进一步地，电网仿真子系统包含电压互感器模块PT、电流互感器模块CT及开关元件模块QF，过程层仿真子系统包含合并单元与智能终端，间隔层仿真子系统包含若干个智能电子设备IED；所述PT与所述CT，分别用于采集所述电压、电流信号并输出至所述合并单元；所述合并单元，用于将所述电压、电流信号整合成所述SV信息，并输出至间隔层仿真子系统中的IED；所述IED，用于对所述SV信息进行解析后生成GOOSE信息，同时将所述GOOSE信息发送到所述智能终端，以控制所述QF的分合闸动作。

电网仿真子系统通过PT、CT互感器模块与过程层仿真子系统进行数据交互；过程层仿真子系统基于IEC61850规约与间隔层仿真子系统进行数据交互。

对于所述电网仿真子系统，系统模型主要包括电源模型、变压器模型、线路模型、PT、CT模型、开关元件模型等。其中，开关元件模型包括开关模型和刀闸模型。本仿真系统中开关主要是断路器模型，简称QF。电网仿真子系统主要用于对发输变电各环节进行仿真计算，并将PT、CT模块采集到的线路电压、电流信号传递到过程层仿真子系统。

对于过程层仿真子系统，系统模型主要包括过程层电子设备模型。过程层电子设备模型主要包括合并单元子模型和智能终端子模型。其中合并单元负责接收电网仿真子系统PT、CT模块发送过来的电压、电流信号，并将接收的信号合成SV信息，发送给间隔层仿真子系统。智能终端子模型负责接收间隔层仿真子系统发送的GOOSE信息指令并作用于电网仿真子模型中的开关元件模型。

SV是符合IEC61850-9-2格式的信息，包含线路中电压电流等模拟量。GOOSE是面向通用对象的变电站事件的简称，符合IEC61850-8-1格式，包含开入开出、开关状态、控制命令等信息。