[发明专利]一种基于仿真的馈线自动化模拟测试系统及模拟测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及馈线自动化模拟测试领域，尤其是涉及一种基于仿真的馈线自动化模拟测试系统及模拟测试方法。

背景技术

电力系统是人类社会的供血系统，关系到人类社会的生存和发展。配网系统就像毛细血管系统，为家庭、公共事业、服务行业、企业源源不断地提供必不可少的电力核活力，配电系统的馈线作为配电网络最基本的末端供电网络单位，它的运行、维护的好坏，直接影响到用电客户的用电质量。配电网自动化系统是电力系统为改善配电和供电质量而建立的提高供电运行和维护自动化程度及效率的一套自动化系统。

作为配电自动化系统最基本，也是最重要部分——馈线自动化FA，是配电自动化系统的基础。它提供了配电网馈线的“故障定位、故障隔离和故障恢复”的至关重要的自动化逻辑。当我们提供馈线自动化系统的配电终端，以及相应的网络连接后，分布在各个配电终端上的分布逻辑通过网络相互交换数据，就形成了馈线的自动化逻辑。

当配电终端的供应者在开发这个自动化逻辑时，以及在具体馈线上实施这个自动化逻辑之前，都需要有一个FA动模测试系统(模拟一次网架的运行环境)，来验证这个自动化逻辑。图1是一个典型的手拉手电缆环网的配电网架的结构，黑色椭圆是光纤环网和智能配电终端组成二次设备，黑色电缆线、断路器开关和负荷开关共同组成一次设备电缆线配电网架，两个变电站出线开关处各配一台智能分布式FA控制单元放在变电站屏柜中，四个配电站各配一台配电终端DTU；两个变电站出线配置断路器开关，负1～负12为负荷开关。

动模测试系统用来模拟一次网架结构、运行参数、运行状态，目前，只有在少数国家级电力系统的实验室提供有物理的模拟测试系统。这个物理的模拟测试系统建立起来成本高昂，复杂，使用时也需要专业的人员进行使用维护同时要耗用大量的电力，因此很难普及推广，一般厂商几乎不可能承建这样的测试系统。

这伴随而来的是，大量的配电网自动化系统部署在配电网中，许多馈线自动化逻的验证都要在现场物理分布比较远的情况下，由人工一个个节点配电终端，或多人在不同节点上守护来验证。这样的效率是非常低下，而且会严重影响施工质量和进度，同时随着城市电网的改造网架结构不断的调整和改动，自动化逻辑在改动之后，也需要对改动影响区域的配电自动化设备进行自动化逻的验证，验证的工作量巨大，验证的效率低下，影响的配电自动化系统建设的速度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全、可靠、方便的基于仿真的馈线自动化模拟测试系统及模拟测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于仿真的馈线自动化模拟测试系统，该系统包括多个设置在配电终端节点中的仿真组件以及与仿真组件连接的上位仿真机，所述的仿真组件包括用以采集上位仿真机发出的模拟电气量、模拟开关状态量和模拟告警故障信号的仿真采样模块、用以发出分合闸命令和故障跳闸命令的仿真控制/跳闸模块、用以根据仿真上位机命令和心跳判断配电终端逻辑是否进入仿真状态或实际运行状态的仿真切换模块以及用以实现仿真通信协议和仿真心跳的分布通信模块。

所述的上位仿真机包括仿真组态模块、仿真命令模块、仿真监视模块、仿真操作模块和仿真通信模块。

所述的仿真组态模块用以编辑组态和管理实际馈线的拓扑结构和运行方式。

所述的仿真命令模块用以发布仿真启动和停止的命令，并且启动仿真心跳。

所述的仿真监视模块用以监视仿真馈线拓扑及其运行状态，并且监控馈线自动化的故障定位-隔离-恢复过程。

所述的仿真操作模块用以提供仿真的正常运行、维护操作，并且仿真生成馈线过流和故障。

所述的仿真通信模块用以实现上位仿真机与各个馈线节点配电终端的通信协议及传输仿真心跳。

一种模拟测试方法，包括以下步骤：

1)在仿真组态模块中选择与实际物理馈线拓扑相对应的仿真馈线拓扑；

2)仿真命令模块发出启动仿真命令，使每个配电终端进入仿真状态；

3)正常运行仿真检查，并且确保仿真采样模块采集到的仿真数据是与上位仿真机发出的数据一致；

4)仿真操作模块产生不同的馈线过流与运行故障，查看上位仿真机上的动作与故障记录SOE；

5)在每次故障逻辑完成后，模拟故障检修，并且恢复馈线正常运行；

6)若在仿真中发现馈线自动化逻辑有错误时，实时修改配电终端的逻辑，返回步骤1)，重复仿真过程；

7)仿真结束后，退出仿真，并使配电终端恢复到正常工作方式。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：