[发明专利]一种智能变电站试验研究系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能变电站技术领域，具体是一种智能变电站试验研究系统。

背景技术

智能电网已经成为未来电网的发展方向，智能变电站的建设工作已经全面展开。大量智能变电站的投运是否会对电网造成影响、数字化二次设备的性能是否满足电网安全稳定运行的要求、过程层组网方式的优化及智能变电站其它相关的问题都需要进行研究，因此急切需要一个试验研究平台。

目前，已有的智能变电站二次系统仿真测试系统可以用于开展数字化二次设备检测工作，但是，测试系统的结构及配置仅适合于开展数字化二次设备本体的测试工作，而无法对智能变电站二次系统开展有效的研究工作。例如，现有的一种测试系统使用PCI总线扩展器和IEC61850通信卡对系统测试主机生成的测试数据进行信号转换，转换后的数据作为测试信号源对全数字化保护的二次设备进行检测；这种结构与智能变电站二次系统结构存在较大差别，无法对智能变电站各二次系统各部分设备进行试验研究。开展智能变电站各二次系统及设备的试验研究工作要求所构建的试验系统与实际智能变电站二次系统具有高度的相似性；因此，构建一个可以对智能变电站二次系统开展有效的研究工作的试验研究系统，具有紧迫的现实需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种智能变电站试验研究系统，使用该系统可以有效的开展智能变电站二次系统设备试验新技术、二次系统设备性能、过程层网络组网方式、保护装置采样/跳闸方式等研究工作。

一种智能变电站试验研究系统，包括模拟一次系统及设备、过程层设备、过程层网络、间隔层设备、站控层网络、后台监控系统和时钟同步系统；模拟一次系统及设备对应智能变电站一次系统，过程层设备、过程层网络、间隔层设备、站控层网络、后台监控系统和时钟同步系统构成智能变电站二次系统，模拟一次系统及设备与过程层设备相连；过程层设备通过过程层网络与间隔层设备相连，间隔层设备通过站控层网络与站控层设备连接，所述站控层设备包括后台监控系统；

所述模拟一次系统及设备包括数字仿真设备、物理接口装置、电子式互感器和模拟断路器；数字仿真设备与物理接口装置相连，物理接口装置与电子式互感器、模拟断路器连接；数字仿真设备用于构建仿真模型，模拟智能变电站一次系统及电网结构，输出暂态仿真数据至物理接口装置，并接收物理接口装置反馈的开关动作信号；

所述过程层设备包括合并单元、智能终端；

所述过程层网络由光口交换机组成，所述站控层网络由电口交换机组成；

所述间隔层设备包括数字化继电保护装置、数字化故障录波装置和测控装置；

物理接口装置输出传统互感器二次电气量至电子式互感器或者合并单元；模拟断路器接收智能终端输出的开关动作信号，并将所述开关动作信号发送至物理接口装置；

所述时钟同步系统具备IRIG-B、IEEE1588、秒脉冲以及SNTP对时功能，主要用于对相关智能化二次设备进行对时。

本发明试验研究系统中的智能变电站二次系统与实际智能变电站具有高度相似性，能够对智能变电站二次系统各部分设备和系统进行试验研究。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的模拟一次系统及设备和过程层设备信号传输示意图；

图3为本发明在数字化继电保护装置直采直跳方式下，相关系统结构及信号传输示意图；

图4为本发明在数字化继电保护装置网采网跳方式下，相关系统结构及信号传输示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行清楚、完整的说明。

请参考图1，本发明提供一种智能变电站试验研究系统，包括模拟一次系统设备1、过程层设备2、过程层网络3、间隔层设备4、站控层网络5、后台监控系统6和时钟同步系统7；模拟一次系统及设备1对应智能变电站一次系统，过程层设备2、过程层网络3、间隔层设备4、站控层网络5、后台监控系统6和时钟同步系统7构成智能变电站二次系统，间隔层设备4通过站控层网络5与站控层设备6连接，所述站控层设备6包括后台监控系统。