[发明专利]变电站综自系统设备逻辑仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种变电站综自系统设备逻辑仿真方法。

背景技术

变电站作为电网发、输、变、配、用、调各个环节中呈上启下的关键环节，承担电力系统测量计算、运行监视、操作控制、继电保护的重要作用，是电网基础运行数据的采集源头和命令执行单元，在电网中处于核心地位，其正常运行和正确工作，对确保电力系统的安全、稳定、可靠、经济运行都至关重要。站内继电保护系统的稳定可靠工作，以及运维人员的运行检修水平，直接影响变电站的可靠运行。

随着智能电网的发展，智能变电站技术的推广，使得变电站内信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能也发生了重大变化，站内二次系统及继电保护设备等的功能和原理也发生了重大变化。现场检修运维人员对系统和设备的性能、原理、工作特性、试验方法、维护技能在没有掌握的情况下，很难做到故障正确排查、缺陷彻底处理。由于电力系统在国民经济和人民生活中的特殊地位，不可能在运行的实际系统中进行大量试验，使得保护及运维人员难以得到充分的训练。电力系统故障分析和继电保护动作行为评价，一直是继电保护工作者所面临的问题。在传统的故障分析方式中，通过电力系统故障录波器装置正确地记录电网事故、电网异常和继电保护的动作行为，但只能对记录下的数据进行静态的分析研究，不能通过试验手段直观、准确地再现故障时的真实情况，也无法对继电保护设备内部工作原理以及潜在缺陷进行深入分析。

变电站仿真技术为学习和掌握变电站工作原理、操作技能，以及变电站运行状态及故障分析提供了技术手段。现有的仿真系统往往以预设规模的一次系统或预设功能的二次设备为基础，无法按实际目标自由搭建仿真系统，难以利用仿真系统进行从保护模块开发、综自系统搭建、缺陷分析处理、到运行故障过程的全真展现，灵活性不够，仿真相似度差。随着计算机技术的发展，面向对象的软件设计思想、模块化编程理念以及图形可视化技术的不断深入应用，软件逻辑组态技术应运而生，其组态灵活、模块可视、易监测维护、功能可配置、接口可裁剪、代码重用率高、实施成本低的特点得到了广泛的应用。将逻辑组态技术与变电站仿真技术相结合，依据智能变电站二次系统及设备的组成原理及实现特点进行变电站仿真系统开发，有助于生成与变电站内实际设备相对应的二次设备仿真模型，并由此组态搭建变电站仿真系统，通过施加与变电站运行或故障时相同的激励量或故障量，较好展示变电站系统内部行为过程及再现故障。为相关工作人员掌握变电站二次系统及设备内部的工作原理提供了培训工具，也为变电站运维检修和故障分析提供了分析手段。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种变电站综自系统设备逻辑组态仿真方法，对变电站内综自系统按照站控层、间隔层、过程层三层结构进行设备的逻辑功能解耦，形成可重组逻辑及实现功能的仿真模块库，再由组态模块搭建生成与实际变电站系统相同的二次系统的仿真目标系统，通过施加或导入激励量进行仿真运行，并进行全过程仿真监视。该方法有助于快速掌握变电站二次系统及设备内部的工作原理及掌握相关检修维护技能，为事故分析处理提供手段。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种变电站综自系统设备逻辑仿真方法，包括

设备组态模块开发：对变电站内二次设备按逻辑功能进行解耦和抽象，用编程和图元的手段构成组态模块开发库，按所需目标设备功能和接口要求从所述组态模块开发库中选取所需设备逻辑功能模块，进行二次设备组态逻辑组建及模块配置，通过编译形成可模拟实际二次设备功能与接口的仿真组态设备模型；

仿真模块库管理：导入所述仿真组态设备模型到仿真模块库中，实现仿真模块库的加载、删除、刷新、备份操作，对仿真模块库中的仿真组态模块按设备类型、功能进行组织和管理；

仿真工程组态/管理：从所述仿真模块库中选取所需组态图元模块，进行仿真组态工程建模，并对仿真工程进行仿真组态配置，生成的仿真组态工程图及配置数据保存于仿真工程文件中，从而进行仿真工程文件的导入和导出备份管理操作，其中，所有管理操作通过消息窗口给出信息提示或错误告警；

仿真组态规则检查：对仿真建模工程中组态模块间的信号匹配和逻辑对应关系、组态配置数据进行合法性检查，给出明确的提示或告警，并根据提示或告警快速定位错误所在及相应图元位置；

仿真编译：将通过仿真组态规则检查的仿真建模工程，根据仿真组态工程图中的组态图元模块关联所述仿真模块库中对应的模块代码，生成仿真工程目标代码，通过编译生成可执行的仿真目标；