[发明专利]基于电磁暂态仿真平台的二次设备建模方法

说明书

本发明提供一种基于电磁暂态仿真平台的二次设备建模方法，在现已成熟的电网一次设备电磁暂态仿真(DDRTS仿真系统)技术的基础上，采用图形化仿真支撑平台系统建立电网中各种继电保护设备的数字化模型，将电网中各级保护定值置入数字化继电保护设备模型，通过对电网进行各种电磁暂态过程仿真，观察各继电保护设备的动作情况，从而检验电网中各级继电保护定值的正确性。

技术领域

本发明属于电力系统领域，尤其涉及到一种基于电磁暂态仿真平台的二次设备建模方 法。

背景技术

现有的仿真系统具有以下不足：

不能适应二次装置不断升级的趋势

仿真系统室目前配置的保护装置与实际运行变电站二次设备基本一致，但是，随着保 护装置的技术更新，培训室的装置与实际运行变电站的装置肯定会出现差异，且差异有可 能逐步扩大。二次设备购置投入资金量较大，设备更新速度快就需要资金源源不断的投入， 给仿真系统室升级改造带来了较大的困扰。

不能适应培训范围逐步扩展的实际需求

目前的仿真实训室只建设了220kV的仿真培训系统，今后还要建立500kV和110kV电压等级的培训规模以满足江苏省各级电网单位技术人员的实训，目前仿真系统室场地有限，变电站二次系统设备接入规模受到较大限制，即使规模扩大，实训室的二次设备也不可能无限制接入，导致改扩建的生产培训需求不能满足。

不能适应未来二次设备系统化的发展趋势

按照新一代智能变电站的设计和建设理念，二次设备将呈现就地化、站域化、系统化 的趋势。原来单装置的概念，将逐步被“系统化”所取代，全站甚至站间的二次设备通过光纤连接形成网络化的结构，这些发展趋势都对培训室下一步的发展提出了新的要求。例如，目前针对单套设备的定检、检修及调试工作，下一步在现场将朝着“更换式”检修的 方向发展，而类似“站域保护装置”这样的跨间隔、系统化设备，将同时采集十几个甚至 几十个间隔的模拟量和开关量信息，这就要求今后的培训工作将重点从单套设备向系统化 转变，对全站乃至整个区域电网的运行状况有更全面的认识，对整个系统的各种异常和故 障现象有更强的分析及应对能力。

发明内容

针对以上存在的情况，结合实际生产技能培训需求，本发明提供一种基于电力系统电 磁暂态实时仿真平台的二次设备数字物理混合建模方法，通过对一次电网的系统化建模以 及二次系统的虚拟化、数字化和真实设备的混合建模，最终达到以下目的：

实现变电站二次系统数字建模，可根据现场配置的保护及其构成原理，方便、快速的 实现其数字化模型的建立，达到以二次设备数字建模工具的不变来应对保护技术的发展和 现场装置配置的变化。

实现仿真系统室二次物理设备的数字化，并达到数字化模型与物理设备的互融互通。 结合一次系统的定制化模型，为将来新一代智能站二次系统的联合调试、电网一次、二次 系统的故障识别、分析及处理提供更强大的技术手段。

创新培训模式和管理手段，虚(数字化)实(物理设备)结合，实现变电站仿真过程中二次物理设备和二次数字模型的混合仿真，在保证实训效果的前提下大大减少目前实训场地的限制。缩减仿真系统室后期资金投入。

为解决上述问题，本发明提供一种基于电磁暂态仿真平台的二次设备建模方法，其包 括以下步骤：

将电力网络分割为N个子网络，其中，N为大于1的自然数，并根据网络分割目标函数进行每个子网络的优化，所述网络分割目标函数为：

S＝a₁²+a₂²+a₃²+a_s²，