[发明专利]一种基于无线通信的安全稳定控制装置硬件在环仿真系统

说明书

本申请提供一种基于无线通信的安全稳定控制装置硬件在环仿真系统，利用无线通信技术实现对安全稳定控制装置的标准化硬件在环仿真。本申请提供的仿真系统，包括实时数字仿真装置、实时仿真数据集中器、无线通信设备、测试终端设备和被测安全稳定控制装置，支持12个厂站的安全稳定控制装置同时进行仿真测试。利用无线通信设备建立无线网络，实时数字仿真装置与被测安全稳定控制装置通过实时仿真数据集中器、测试终端设备和无线网络进行信息交互，无需使用大量的外设板卡和通信电缆，简化仿真系统的设计和搭建，提高仿真效率和质量。

技术领域

本申请涉及电力安全技术领域，具体涉及一种基于无线通信的安全稳定控制装置硬件在环仿真系统。

背景技术

安全稳定控制装置用于监控电力系统的运行状态，当电力系统发生紧急状况时，采取一系列紧急控制措施保障电力系统的安稳运行。在投入使用之前对安全稳定控制装置进行全面的测试是非常重要的工作。安全稳定控制装置传统的测试方法包括继电保护测试、动模试验和基于RTDS(Real Time Digital Simulator，实时数字仿真)的硬件在环仿真试验。其中继电保护测试使用专用测试仪器加入电压和电流逐步进行测试，可以基本验证安全稳定控制装置逻辑的正确性，但是无法反映电力系统的动态变化结果。动模试验可以实时模拟电力系统的动作过程，但是受实验设备和场地限制无法模拟大型电力系统，且参数调整复杂。基于RTDS硬件在环仿真试验可以真实地反映系统的状态变化，对安全稳定控制装置进行全面的测试。

硬件在环仿真试验中RTDS与安全稳定控制装置连接，RTDS提供电网一次系统模型，安全稳定控制装置对电网的运行状态进行判定，做出相应的控制动作，电网的运行状态再根据控制动作进行变化，进而实现对安全稳定控制装置的实时仿真测试。但是安全稳定控制装置的控制策略复杂，模拟量和开关量规模庞大。传统的安全稳定控制装置硬件在环仿真需要构建大规模的实验系统，RTDS的外设与安全稳定控制装置的输入输入输出接口直接通过光纤、电缆等连接，所需RTDS的外设板卡数量庞大，接线复杂，导致仿真系统的设计和构建耗费时间久，仿真效率低。

发明内容

本申请提供了一种基于无线通信的安全稳定控制装置硬件在环仿真系统，以解决传统的安全稳定控制装置硬件在环仿真系统效率低的问题。

一方面，本申请提供一种基于无线通信的安全稳定控制装置硬件在环仿真系统，包括：实时数字仿真装置、实时仿真数据集中器、无线通信设备、测试终端设备和被测安全稳定控制装置。实时数字仿真装置与实时仿真数据集中器双向通信，实时仿真数据集中器与测试终端设备通过无线通信设备提供的无线网络互联，测试终端设备与被测安全稳定控制装置双向通信。

实时数字仿真装置被配置为电网一次系统模型，提供仿真环境，并将电网一次系统模型提供的仿真信号发送给实时仿真数据集中器。

实时仿真数据集中器被配置为显示仿真信号，并将仿真信号发送到测试终端设备。

测试终端设备被配置为将仿真信号分发给被测安全稳定控制装置。

被测安全稳定控制装置被配置为根据仿真信号做出控制动作，产生控制信号，并将控制信号发送到测试终端设备。

测试终端设备被配置为将控制信号发送给实时仿真数据集中器。

实时仿真数据集中器被配置为显示控制信号，并将控制信号进行汇总后发送到实时数字仿真装置。

实时数字仿真装置中电网一次系统模型根据控制信号改变运行状态，将改变后的仿真信号重新发送给实时仿真数据集中器。

在一种实现方式中，仿真信号包括电网一次系统模型的母线电压信号、各间隔的电流信号以及交直流开关量运行信号。实时数字仿真装置将母线电压信号、各间隔电流信号和交直流开关量运行信号均转化为整型数据，通过通信接口传输给实时仿真数据集中器。