[发明专利]一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力保护技术，特别涉及一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统。

背景技术

随着对能源安全要求的不断提升，智能电网作为一种国家战略应运而生。智能变电站将逐步取代传统的变电站综合自动化系统，成为智能电网完成其职能的基本要素。IEC61850是TC57发布的、迄今为止最为完善的变电站系统及通信标准，实现基于IEC61850标准的智能变电站对于我国变电站的自动化运行和管理将带来深远的影响和变革。近年来，随着IEC61850标准在国内的推广应用以及智能变电站相关技术研究的逐步深入，智能变电站试点建设在国内迅速推进。国网电科院出台了《智能变电站技术导则》，并对智能变电站进行了定义：采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。

从某种意义上讲智能变电站主要是指变电站二次系统的“数字化”。继电保护作为电力系统的“卫兵”，其对维护电力系统的安全稳定运行起着不可替代的作用。智能变电站中的继电保护装置与传统的变电站将有很大的不同，现代的变电站内采用了微机继电保护和监控设备等数字装置，传统的电磁式互感器的模拟输出信号到这些数字装置需要经过采样保持、多路转换交换机、A/D变换。而智能变电站中的光电式互感器输出的是数字信号，可以直接为数字装置所用，简化了自动化装置的硬件结构，消除了测量数据传输过程中所产生的系统误差。传统变电站中二次电缆非常容易受到电磁干扰的影响，而在智能变电站中简洁高效不受电磁干扰且价格比较低廉的光纤将取代昂贵的二次电缆。现代微机保护装置中占体积最大的两大部分模拟量输入回路（包括隔离变压器和模数变换等）和开关量输入输出回路（包括大量电磁继电器）都将不复存在，取而代之的是通过以太网传输符合IEC61850标准的包含SV信号和GOOSE信号的报文。

随着智能变电站的推广和其研究的不断深入，必然带来相应测试、检测的设备、方法以及手段的变革。但是，与数字化保护设备的研究热潮相比，全数字化继电保护测试系统的研究报道并不多见。通过对国内外科研单位和设备厂家提出的相关方案和产品比较，其中虽然出现了一些符合IEC61850标准的测试装置，其提供商主要是二次设备生产厂家以及原有的微机继电保护测试仪生产厂家。这些厂家提供的测试装置有的没有仿真计算的功能，只是将事先存储的信号按照一定次序进行回放，这些测试装置只能针对单个的二次设备进行简单的开环测试，不能模拟系统的动态过程（即在线测试）以及对多套装置进行测试。在智能变电站投运之前尤其是扩建时，需要检验继电保护设备之间的相互配合是否满足要求。如果将所有保护装置联调进行试验，会耗费大量的人力物力。如果是变电站的扩建，需要将已有保护停运进行试验，更会造成不必要的停电，而且在保护装置的拆卸、运输和重新安装过程中难免会出现纰漏和查错，对用电安全造成隐患。开发一种能够模拟智能变电站继电保护设备外部特性，并且能够兼容不同变电站配置文件和装置配置文本的软件，以检验在不同的变电站构架下继电保护之间的互相配合（包括闭锁、重动）就成为变电站运行和试验维护人员的一种宿愿。

发明内容

本发明是针对现有智能变电站继电保护测试系统存在的不足问题，提出了一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法，能够模拟智能变电站继电保护设备外部特性，并且能够兼容不同变电站配置文件和装置配置文本的软件，以检验在不同的变电站构架下继电保护之间互相配合（包括闭锁、重动）的软硬件相结合的系统平台。

本发明的技术方案为：一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法，包括如下步骤：

1）在RTDS（Real Time Digital Simulator）的建模软件RSCAD中完成一次系统的建模，建模时，根据不同的需求分为一次主接线建模和控制模块建模，其中一次主接线模型和控制模型需要建立在不同的子系统中，而在编译过程中，系统将子系统#SS1、#SS2…#SSn按照顺序在RTDS的RACK（RACK1、RACK2…RACKn）中进行计算和编译，编译通过后建立操作面板，完成上述工作后，完成建模工具RSCAD与RACK联网，完成与RTDS的连接，组成一个实时数字动模系统，并对该一次系统进行编译，编译通过后与RACK联网，完成与RTDS的连接，组成一个实时数字动模系统；