[发明专利]基于IEC61850标准GOOSE、SV技术的变电站系统故障在线仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于IEC61850标准GOOSE、SV技术的牵引变电所系统故障在线仿真方法，包括如下步骤（1）SCD文件解析；（2）输入一次设备参数；（3）通信仿真初始化配置；（4）网络拓扑实时分析；（5）设置系统短路故障，选定参加在线仿真的装置；（6）自动生成系统故障采样数；(7)通过网络发送到选定的装置，仿真软件向装置发送同步仿真指令；（8）装置进入仿真状态，采样数据使用仿真故障采样数据，并回送仿真报文记录；（9）在仿真过程当中如果一次系统发生真实故障，无缝切换到正常运行状态；（10）仿真软件人为改变断路器开关状态，重复（7）和（8）步骤内容，完成在线仿真过程。该方法主要用于完成所内智能保护系统网络配置的正确性检验。

技术领域

本发明涉及国际标准《变电站通信网络和系统》(IEC61850)的面向通用对象的变电站事件(GOOSE)和采样值（SV）在变电站自动化系统的应用领域，具体涉及一种基于IEC61850标准GOOSE、SV技术的变电站系统故障在线仿真方法。

背景技术

随着IEC61850规约的推广和智能电力技术的发展，在铁道牵引变电所也在研究和逐步应用基于IEC61850的智能变电所保护自动化系统，采用GOOSE、SV技术发送及接收信息以实现所内的各种保护功能，这种信号传输方式与常规传统的微机保护有本质的差别，且智能变电所保护装置的测试项目、测试方法、测试手段等也较传统的有很大的改变。

常规微机保护牵引变电所中一次设备电气量的采集，经常规互感器转换成小模拟信号，通过电缆将模拟信号传输到保护装置，装置进行模数转换后进行数据处理，监控系统和测控保护装置对一次设备的控制也是通过电缆传输模拟信号实现的。

智能牵引变电所中一次设备电气量的采集，经常规互感器或光电互感器转换后再转成数字信号，通过光纤以太网将数字信号传输到保护装置，保护装置对一次设备的控制也是通过光纤以太网传输数字信号实现的。对于常规变电所中的微机保护装置，其信号采集、逻辑运算与判别、执行输出，均在一个装置中完成。试验人员通过传统的微机型继电保护测试仪模拟故障类型在特定点( 如保护屏电流电压试验端子) 上输入故障量进行整组联动试验，就可以确保完整的二次回路的正确性。

智能牵引变电所继电保护，由于采样回路和执行回路均下放到过程层，各类智能IED只是一个逻辑运算部分。过程层、间隔层相对距离很远，主变保护回路及馈线保护回路涉及高、低压强电部分，二次设备安装位置更加分散，若按回路检验变得十分麻烦，对于设置有母差保护的情况更加复杂。

采用智能变电所后，智能保护与传统微机保护的检验有区别，检测方法不太一样，试验检测方式一般是保护设备采样值和跳合闸信号通过光纤与数字继电保护测试仪连接（或连接合并单元和智能终端，再与数字继电保护测试仪连接），但现有技术方法在现场进行检验时也存在以下问题：

1) 由于目前数字或传统继电保护测试仪接口数量的限制，只能实现对保护装置的单体检验，有些方式下不能检测完整的二次回路。

2) 对主变差动、母线差动等需要在不同地点同时输出数字量的保护检验，现有校验仪尚无可靠的检验方案可循，无法对像主变、母差等具有复杂二次回路的数字化保护进行有效检验，满足不了现场智能变电站继电保护专业的维护和管理需要。

3) 缺乏对涉及多个间隔的系统保护功能进行检验的有效手段，检验内容不全面。

在系统正常投入运行过程当中，无法对智能继电保护装置及功能进行实时检测，无法确定其是否处于正常工作状态，系统运行的稳定性和可靠性得不到足够的保证。

发明内容

本发明的目的之一在于：由运行于当地监控后台或便携式电脑的仿真软件与保护装置程序相互配合，采用站控层、过程层网络发送及接收报文和数据，用于检验各装置参数、定值设置的正确性，并完成相应保护性能的检测。