[发明专利]一种基于IEC61850的电网二次设备模拟仿真方法

说明书

本发明涉及一种基于IEC61850的电网二次设备模拟仿真方法，从建模、构建再到发布完整实现了仿真流程的探索，对仿真中的每个环节都有所实验，是一个执行度高、可移植性好的技术，对电网二次设备的仿真度高，整个仿真测试过程极大地节约了对电网实际操作地研究成本，灵活性高，可以根据实际情况任意设置具体参数，实现对变电站系统的高度模拟，简化了仿真测试过程，降低了仿真测试成本。

技术领域

本发明涉及一种基于IEC61850的电网二次设备模拟仿真方法，属于电力测试仿真技术领域。

背景技术

随着智能电网及能源互联网的发展，电网工业控制系统由以往的相对封闭转向开放，电网工业控制系统与外部系统的交互不断增加，因此有必要结合电网工业控制系统安全防护要求，建立安全实验室，开展安全威胁监测技术、漏洞挖掘、渗透安全、蓄意攻击阻断技术、准入控制技术和感染系统隔离控制技术研究。所有这些都建立在智能变电站的仿真基础之上，因此，仿真是我们所面临的重要任务。智能变电站的仿真极大地降低了安全测试成本，更方便、清晰地将智能变电站的设备参数呈现在操作人员面前。

IEC61850是IECTC57制定的电力自动化用通信网络和系统技术标准，在第一版时仅用于变电站的通信，在第二版时改为电力公用事业自动化用通信网络和系统，其应用范围已超出变电站，将会在智能电网中被广泛应用。目前基于IEC61850新增和衍生的标准很多，仍然在不断制定和发布中。绝大部分的改变集中在模型的扩展。在实际应用中，设备建模以及模型配置是IEC61850应用中最为重要的工作。

2013年，中国南方电网有限责任公司的周红阳等人提出的发明专利“一种IEC61850通用建模方法”(CN103530464A)中提出了一种通过设计建模规则和数据规则、抽象建模接口，将建模接口与数据分离，从而实现面向规则的、可配置的通用建模方法。通过该方法的使用，避免面向具体设备建模软件的重复开发，降低成本，能够快速满足新的建模需求，但还未设计仿真及后续工作。

2013年，中国科学院电工研究所的邓卫等人的专利“基于[EC61850总线的电力设备、二次装置及系统的仿真测试平台”(CN103731320A)中提出了一种可实现多种电力设备、二次装置及系统的特性测试、能力评估和开发集成的仿真测试平台。降低了现有二次装置仿真测试技术的成本与复杂度，融合IEC61850全面的信息交互能力，形成面向多类型电力设备、二次装置及系统的综合、智能、便捷的仿真测试技术，但此专利依托于第三方软件来完成建模和仿真的过程，并未实现完全可控性。

2016年，国网福建省电力有限公司的陈月卿等人在专利“一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法”(CN106532958A)中提出了以SCD模型为信息源输入，模拟系统终端加载SCD模型并解析，分解出IED需要的CID模型；以树状图及列表形式进行人机交互，为每个CID模型数据对象分配一个数据生成器，通过数据生成器产生状态序列，并下送到模拟系统控制台；模拟系统控制台加载模拟系统终端分解出的CID模型并解析，创建IEC61850数据库，有序的组织IEC61850模型引用路径信息，根据数据生成器对应的模型引用路径寻址IEC61850数据库，该专利给出了详细的建模过程，但仍是在强调建模，而未涉及后续编译、仿真等重要环节。

2016年，北京四方继保自动化股份有限公司的王治民等人在专利“一种面向IEC61850的建模方法”(CN106227543A)中提出了基于XML规范和SCL规范进行分层、规范建模逻辑，并使用继承、工厂等设计，实现了最优解析器无缝切换、易扩展和高可移植的建模方法，同样只是关注了建模部分，在仿真环节有所涉猎的专利比较缺乏。

2016年，宁夏华电永利发电有限公司和江苏国电南自海吉科技有限公司提出了“一种基于IEC61850的状态监测仿真系统的定值服务仿真方法”(CN10629615A)。该方法在基于PC计算机或服务器的状态监测仿真系统测试平台上通过IEC61850定值服务实现。