[发明专利]一种变电站智能二次设备故障仿真装置及方法

说明书

本发明公开了一种变电站智能二次设备故障仿真装置及方法，装置包括：内部存储有智能二次设备的故障案例的故障数据库；控制模块，基于从人机交互模块中获取到的故障仿真指令，从故障数据库中调取对应的故障案例，并根据故障仿真指令修改故障案例中的故障信号，生成实际的故障信号；执行模块，接收控制模块发送的实际的故障信号生成对应的输出信号后，发送至变电站智能二次设备，使得变电站智能二次设备产生故障，并接收变电站智能二次设备发送的故障信息，经由控制模块发送至人机交互模块，由人机交互模块显示。本发明实现了在实验室条件下仿真变电站智能二次设备由于外部输入异常引起的故障，提高了故障研究的安全性并降低了检验成本。

技术领域

本发明属于二次设备故障仿真技术领域，具体涉及一种变电站智能二次设备故障仿真装置及方法。

背景技术

电力系统是电能生产和消费的系统，在国民生产生活中有着重要地位和作用，其安全稳定地运行对我国社会经济的发展有着极为深远的影响和意义。但在恶劣的自然环境和复杂的运行条件下，电力系统面临着多种不确定因素的考验。二次设备是反映一次设备运行状态、对一次设备的运行进行监控、测量、保护的装置，当一次设备发生故障或存在异常情况时，二次设备会避免故障元件或线路继续受到不正常运行方式的进一步侵害，同时也可以保证其它无故障设备或线路迅速地恢复到正常运行之中，在保证电力系统的正常运行的过程中发挥着积极的作用。然而对电力系统历史运行数据进行分析可知二次装置的不正确动作导致了75％以上的电力事故的发生。目前国内相关研究主要集中在一次设备的状态监测与故障诊断方面，针对二次设备尤其是变电站智能二次设备的故障理论研究与工程应用存在不足。因此，需要研究变电站智能二次设备故障机理，并通过仿真故障来验证后续二次设备故障诊断与容错控制的可行性与准确性。但变电站智能二次设备往往处于恶劣的环境中，进行故障仿真存在一定的危险性。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种变电站智能二次设备故障仿真装置及方法，实现了在实验室条件下仿真变电站智能二次设备由于外部输入异常引起的故障，提高了故障研究的安全性并降低了检验成本。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种变电站智能二次设备故障仿真装置，包括：

故障数据库，其内部存储有智能二次设备的故障案例；

人机交互模块；

控制模块，分别与所述故障数据库和人机交互模块相连，基于从人机交互模块中获取到的故障仿真指令，从故障数据库中调取对应的故障案例，并根据故障仿真指令修改故障案例中的故障信号，生成实际的故障信号；

执行模块，与所述控制模块相连，接收控制模块发送的实际的故障信号生成对应的输出信号后，发送至变电站智能二次设备，使得变电站智能二次设备产生故障，并接收变电站智能二次设备发送的故障信息，然后经由所述控制模块发送至人机交互模块，由人机交互模块显示变电站智能二次设备的故障信息与故障仿真指令。

可选地，所述控制模块包括相连的主控芯片和信号解析卡件；

所述信号解析卡件还与所述人机交互模块、故障数据库和执行模块相连，所述信号解析卡件接收人机交互模块发送的故障仿真指令并发送至主控芯片，主控芯片依据故障仿真指令发送的控制信号从故障数据库中调取对应的故障案例，然后根据故障仿真指令修改故障案例中的故障信号，生成实际的故障信号，最终将所述实际的故障信号发送至执行模块；

所述信号解析卡件还接收执行模块发送的变电站智能二次设备产生故障，并发送至人机交互模块。

可选地，所述人机交互模块包括监视屏幕和故障注入需求设定子模块；所述监视屏幕用于实时显示变电站智能二次设备的故障信息与故障仿真指令；所述故障注入需求设定子模块用于向控制模块输入故障仿真指令。