全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置的製作方法

2023-06-04 20:43:31

專利名稱：全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變電站測試裝置，具體涉及一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置。
背景技術：
智能電網、數位化變電站已成為當今世界的電力技術的發展方向，大量的數位化變電站二次設備及一次智能接口設備正在應用於電網的各個電壓等級。按照我國相關技術規程要求，新接入電網運行的繼電保護等設備需通過嚴格的動態模擬試驗考核後才能投入運行，但是目前關於數位化變電站二次設備的動態模擬試驗考核手段還是空白，無法完成對數位化變電站二次設備的動態模擬試驗。
發明內容
·[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，該裝置能夠實現對全數位化保護的二次設備進行入網技術性能檢測，減少電網事故，保證電網安全、穩定運行。本實用新型的技術方案一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，該裝置包括測試系統主機、PCI總線擴展器、IEC61850通信卡、信號擴展器、網絡交換機、數字故障錄波器、斷路器控制裝置智能一次設備和超高壓線路電流差動保護裝置；測試系統主機通過光纖與PCI總線擴展器連接，PCI總線擴展器通過光纖與IEC61850通信卡連接，IEC61850通信卡通過光纖與信號擴展器連接，網絡交換機、超高壓線路電流差動保護裝置通過光纖與信號擴展器連接，網絡交換機通過光纖分別與數字故障錄波器、斷路器控制裝置智能一次設備、超高壓線路電流差動保護裝置連接。所述的測試系統主機用於對電力系統的各種電磁暫態進行仿真計算。所述的PCI總線擴展器用於接收測試系統主機的計算結果，並將計算結果打包成符合IEC61850-9-1或IEC61850-9-2通訊協議的數據包信號。所述的信號擴展器用於將通過IEC61850通信卡接收到的數據包信號擴展並分配，通過光口輸出，供給超高壓線路電流差動保護裝置。所述的網絡交換機用於將超高壓線路電流差動保護裝置的跳閘動作指令和斷路器控制裝置智能一次設備的位置信號反饋給系統測試主機，實現仿真測試系統智能一次設備的閉環控制。所述的數字故障錄波器上設置有四個光纖接收輸入埠和四個網絡輸入埠，數字故障錄波器用於接收、記錄、分析仿真測試系統和被測試設備的新增數位化變電站採樣值SV及面向通用對象的變電站事件GOOSE報文信息。本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果1、本實用新型是基於IEC61850通訊規約和電網電磁暫態仿真平臺的數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，填補了國內、外沒有數位化變電站動態閉環實時仿真測試系統的空白，為開展智能電能建設的設備選型、性能研究提供了技術支持平臺；2、可進一步加強對電網二次設備的入網管理，實現對全數位化保護等相關二次設備的入網技術性能檢測，提高入網設備的技術水平，減少電網事故，提高電網的安全穩定運行水平；3、通過系統主機加IEC61850通訊卡的多處理器技術，實現了多路信號並發，多路仿真信號之間的信號同步，保證了動態仿真系統的高實時性，實現了精確動態實時仿真，最小仿真步長為60uS ;4、電網二次系統設備經過詳細的入網技術性能檢測後，可以大大提高地設備健康水平，減少電網事故。

圖I是本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，該裝置包括測試系統主機I、 PCI總線擴展器2、IEC61850通信卡3、信號擴展器4、網絡交換機5、數字故障錄波器6、斷路器控制裝置智能一次設備7和超高壓線路電流差動保護裝置8 ;測試系統主機I通過光纖與PCI總線擴展器2連接，PCI總線擴展器2通過光纖與IEC61850通信卡3連接，IEC61850通信卡3通過光纖與信號擴展器4連接，網絡交換機5、超高壓線路電流差動保護裝置8通過光纖與信號擴展器4的光纖接口連接，網絡交換機5通過光纖分別與數字故障錄波器6、斷路器控制裝置智能一次設備7、超高壓線路電流差動保護裝置8連接。所述的測試系統主機I用於對電力系統的各種電磁暫態進行仿真計算。所述的PCI總線擴展器2用於接收測試系統主機I的計算結果，並將計算結果打包成符合ffiC61850-9-l或IEC61850-9-2通訊協議的數據包信號。所述的信號擴展器4用於將通過IEC61850通信卡3接收到的數據包信號擴展並分配，通過光口輸出，供給超高壓線路電流差動保護裝置8。所述的網絡交換機5用於將超高壓線路電流差動保護裝置8的跳閘動作指令和斷路器控制裝置智能一次設備7的位置信號反饋給系統測試主機1，實現仿真測試系統智能一次設備的閉環控制。所述的數字故障錄波器6上設置有四個光纖接收輸入埠和四個網絡輸入埠，數字故障錄波器6用於接收、記錄、分析仿真測試系統和被測試設備的新增數位化變電站採樣值SV及面向通用對象的變電站事件GOOSE報文信息。工作過程測試系統主機I運行DDRTS電磁仿真程序，進行電力系統的各種電磁暫態仿真計算，將計算結果直接送給PCI總線擴展器2，PCI總線擴展器2將仿真計算結果打包成符合IEC-61850-9-1或9_2通訊協議的數據包信號，並通過IEC61850通訊卡3送給信號擴展器4，信號擴展器4將一路光信號擴展分配給八路光口輸出，供給型號為PSC-931的超高壓線路電流差動保護裝置8。PSC-931超高壓線路電流差動保護裝置8的跳閘輸出動作指令及斷路器控制裝置智能一次設備7的位置信號通過網路交換機5反饋給仿真系統主機I，實現仿真系統智能一次設備的閉環控制。其中PCI總線擴展器2採用的是日本C0NTANK公司生產的PCI-E型PCI總線擴
展器；[0021]IEC61850通訊卡3採用的是北京殷圖仿真技術有限公司生產的ITI0-IE850型通訊卡；信號擴展器4採用的是北京殷圖仿真技術有限公司生產的ITI0-C10型信號擴展器。網絡交換機5採用的是加拿大羅傑康公司生產的RSG2100型網絡交換機；數字故障錄波器6採用的是中國電力科學研究院生產的Ddf 1024型全數字式故障錄波器；斷路器控制裝置智能一次設備7採用的是北京博電新力電力系統儀器有限公司生產的PSS02B型斷路器控制裝置。
權利要求1.一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，其特徵是該裝置包括測試系統主機⑴、PCI總線擴展器(2)、IEC61850通信卡(3)、信號擴展器(4)、網絡交換機(5)、數字故障錄波器(6)、斷路器控制裝置智能一次設備(7)和超高壓線路電流差動保護裝置(8)；測試系統主機(I)通過光纖與PCI總線擴展器(2)連接，PCI總線擴展器(2)通過光纖與IEC61850通信卡(3)連接，IEC61850通信卡(3)通過光纖與信號擴展器(4)連接，網絡交換機(5)、超高壓線路電流差動保護裝置(8)通過光纖與信號擴展器(4)連接，網絡交換機(5)通過光纖分別與數字故障錄波器￠)、斷路器控制裝置智能一次設備(7)、超高壓線路電流差動保護裝置(8)連接。
2.根據權利要求I所述的一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，其特徵是所述的信號擴展器(4)用於將通過IEC61850通信卡(3)接收到的數據包信號擴展並分配，通過光口輸出，供給超高壓線路電流差動保護裝置(8)。
3.根據權利要求I所述的一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，其特徵是所述的網絡交換機(5)用於將超高壓線路電流差動保護裝置(8)的跳閘動作指令和斷路器控制裝置智能一次設備(7)的位置信號反饋給系統測試主機(I)，實現仿真測試系統智能一次設備的閉環控制。
4.根據權利要求I所述的一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，其特徵是所述的數字故障錄波器(6)上設置有四個光纖接收輸入埠和四個網絡輸入埠。
專利摘要本實用新型涉及一種全數位化變電站閉環動態實時仿真測試裝置，測試系統主機(1)通過光纖與PCI總線擴展器(2)連接，PCI總線擴展器(2)通過光纖與IEC61850通信卡(3)連接，IEC61850通信卡(3)通過光纖與信號擴展器(4)連接，網絡交換機(5)、超高壓線路電流差動保護裝置(9)通過光纖與信號擴展器(4)連接，網絡交換機(5)通過光纖分別與數字故障錄波器(7)、斷路器控制裝置智能一次設備(8)、超高壓線路電流差動保護裝置(9)連接。本實用新型對全數位化變電站閉環動態進行實時仿真測試，能夠實現對全數位化保護的二次設備進行入網技術性能檢測，減少電網事故，保證電網安全、穩定運行。
文檔編號G01R31/00GK202614858SQ20122011733
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月18日 優先權日2012年3月18日
發明者孟恆信, 郭紅龍, 仇汴, 張悅, 白瑞, 梁旭, 毛嵐, 劉愈倬, 王志剛, 楊超穎 申請人:山西省電力公司電力科學研究院, 北京殷圖仿真技術有限公司