[发明专利]一种基于继电保护测试仪的复合故障实时仿真系统

说明书

本发明对继电保护测试仪的测试改进方法为：上位机根据测试模块类型、测试参数，以及对继电保护开出信号的预测，在时间上把整个测试分为多个时段；对各个时段进行分析，得出多种计算模型，再调用电磁暂态计算程序对各计算模型分别计算出各计算模型的数字信号；把测试模块类型、测试参数等信息、压缩后的数字信号传送到下位机。下位机根据测试模块类型、测试参数，先恢复成起始时段的数字信号，然后转换为需要的测试信号，并输出到继电保护；不断监测继电保护的开出信号，并据此判断是否需要重新计算，直到测试结束；如果需重新计算，则从上位机传来的各时段数字信号中加以选择，并转换为测试信号和输出到继电保护。

技术领域

本发明涉及继电保护测试仪研制领域，尤其涉及继电保护测试仪如何实时仿真电力系统各种典型故障，才能测试出电力系统继电保护装置各功能是否满足要求。

背景技术

传统的继电保护测试仪由上位机和下位机组成。上位机经常由普通PC机担任，下位机经常由单片机为核心的系统担任。实时仿真测试过程可分为以下步骤。

(一)、在上位机上对测试方法进行配置，配置内容如下。

1、选择测试模块类型。测试模块类型有差动保护测试模块，线路保护定值测试模块，线路保护整组测试模块，等等。

2、设置该模块测试参数，如测试模型、故障类型、启动定值等。

3、设置测试报告格式。

(二)、开始试验。

1、上位机把测试模块类型、测试参数等信息发送下位机。

2、下位机根据测试模块类型、测试参数等，先计算出测试继电保护所需要的数字信号，然后转换为继电保护所需要的测试信号，并把测试信号输出到继电保护。

3、下位机不断监测继电保护的开出信号，并根据开出信号、测试模块类型、测试参数等判断是否需要重新计算。如果需要则重新计算所需要的数字信号，将数字信号转换为测试信号，输出测试信号到继电保护；如果不需要，则不断判断是否满足测试结束的条件。

4、下位机判断满足测试结束的条件后，结束对继电保护的测试，并把测试结果发送给下位机。

(三)、上位机收到下位机发来的测试结果后，制作、保存和显示测试报告。

对传统的继电保护测试仪来说，测试继电保护需要的数字信号是由下位机实时计算的。下面以输电线路A相短路为例来说明下位机实时计算的方法。这种电力系统简单故障采用电力系统对称分量法来计算，如图1所示。短路处的稳态正序短路电流其它公式可参考有关资料。

如果测试继电保护所需要的数字信号由上位机实时计算，则下位机监测到继电保护开出信号并传送到上位机，上位机重新计算所需要的数字信号，大量数字信号从上位机传送到下位机，这些环节的总延时太长不能满足实时试验要求，所以一般不能采用。由下位机实时计算可以满足基本的继电保护要求，但也会由于下位机计算能力较差导致计算模型简单、公式简单、不适用于国标GBT 26864-2011《电力系统继电保护产品动模试验》的很多试验。例如，线路两处同时短路、一处短路同时一处断路、或变压器闸间故障等都不能采用传统继电保护测试仪实时仿真。本发明的目的就是采用较小的代价使继电保护测试仪适用于力系统各种典型故障的实时仿真。

发明内容

本发明的目的是，对继电保护测试仪测试方法进行改进，使继电保护测试仪适用于继电保护的电力系统各种典型故障的实时仿真。

对继电保护测试仪实时仿真的改进方法如图2所示，所述方法如下。

(一)、在上位机对测试方法进行配置。配置内容如下。

1、选择测试模块类型，如选择线路保护定值测试模块、线路保护整组测试模块、差动保护测试模块等等。