一種故障信息全過程仿真方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過設(shè)計和構(gòu)建保護裝置仿真系統(tǒng)來簡化系統(tǒng)調(diào)試復(fù)雜度的方法，該方法在變電站故障信息系統(tǒng)調(diào)試中作為傳統(tǒng)調(diào)試的一種補充，在變電站故障信息系統(tǒng)調(diào)試中驗證故障信息系統(tǒng)接入變電站所有繼電保護信息的正確性，檢測故障信息系統(tǒng)的各種性能指標，在校驗繼電保護裝置信息的基礎(chǔ)上，模擬基于一次設(shè)備狀態(tài)及檢修標志位的真實動作故障場景。本發(fā)明能夠大大簡化系統(tǒng)調(diào)試時復(fù)雜度，實現(xiàn)批量調(diào)試，提高化變電站自動化系統(tǒng)集成測試的效率。
【專利說明】一種故障信息全過程仿真方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于電網(wǎng)繼電保護及故障信息系 統(tǒng)功能測試、穩(wěn)定性測試及可擴展性測試。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前繼電保護信息采集和處理主要通過故障信息系統(tǒng)實現(xiàn)，該系統(tǒng)包含主站系統(tǒng) 和子站系統(tǒng)。主站系統(tǒng)負責(zé)收集變電站保護裝置信息，并對信息進行處理，形成完整的保護 動作報告；故障信息系統(tǒng)廠站端功能主要由保信子站實現(xiàn)，主要負責(zé)保護裝置信息接收、處 理并向主站發(fā)送。
[0003] 根據(jù)故障信息系統(tǒng)多年的運行經(jīng)驗，故障信息系統(tǒng)調(diào)試，尤其是子站調(diào)試，存在無 法保護試驗驗證信息等限制因素，埋藏了導(dǎo)致系統(tǒng)無法安全穩(wěn)定運行的各種隱患。為此，本 發(fā)明提出了一種繼電保護信息的仿真應(yīng)用方法，不但可以大大縮短故障信息系統(tǒng)的調(diào)試時 間，驗證子站接入的繼電保護的所有信息和主子站之間數(shù)據(jù)處理的正確性，同時可以檢測 故障信息系統(tǒng)的各種性能指標，通過保護動作信息，一次設(shè)備狀態(tài)信息，檢修標志位等模擬 出保護真實動作場景，從而驗證故障信息系統(tǒng)主站故障報告整合能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是在對故障信息系統(tǒng)進行功能、穩(wěn)定性測試時，將保護子站上送的 大量保護動作信息，結(jié)合模擬斷路器兩側(cè)刀閘位置、保護檢修掛牌置位信號、保護信號品質(zhì) 位等信息綜合上送，完整模擬出真實的電網(wǎng)故障場景。
[0005] 本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。
[0006] -種故障信息全過程仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
[0007] (1)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，所述參數(shù)包括同一保護裝置的保護動作信號是否針對同一次 故障的時間閾值DIFFTIMEIED、不同子站的動作報告關(guān)聯(lián)時間即不同子站動作報告時間的 差值REPORT_LINK_HME_DIFF_STATION、分散錄波啟動時間與保護裝置第一個保護動作信 號時間的差值DIFFHMEREC;
[0008] (2)通過電網(wǎng)仿真系統(tǒng)仿真電網(wǎng)運行各種相關(guān)信息，所述相關(guān)信息包括保護裝置 的保護動作信號、保護告警信號、故障參數(shù)、錄波數(shù)據(jù)、事件順序記錄SOE信號等；（3)在仿 真過程中，以保護裝置的動作信號為啟動元件，當(dāng)電網(wǎng)仿真系統(tǒng)中保護裝置發(fā)出動作信號 時啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作；
[0009] (4)當(dāng)滿足步驟（3)所述啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作的條件時，根據(jù)電網(wǎng)一二 次關(guān)聯(lián)關(guān)系，找出與該保護裝置相關(guān)的斷路器兩側(cè)刀閘位置信號，若所述兩側(cè)刀閘狀態(tài)為 "開"，則判斷進行本次故障信息仿真的電網(wǎng)處于檢修態(tài)并不整合此次電網(wǎng)故障仿真下保護 裝置跳閘報告；
[0010](5)當(dāng)滿足步驟（3)所述啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作的條件時，根據(jù)與保護裝置 相關(guān)的斷路器的SOE信號模擬保護裝置的保護信號：當(dāng)模擬線路保護有動作信號時，根據(jù) 電網(wǎng)的拓撲關(guān)系找到相應(yīng)的斷路器，如果模擬斷路器同時有斷開SOE信號，則認為所述SOE ?目號為真正故障?目息；
[0011] (6)當(dāng)滿足步驟（3)所述啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作的條件時，檢測保護裝置信 號中是否帶有檢修標志模擬保護信號判斷當(dāng)前模擬的保護裝置是否處于檢修狀態(tài)，當(dāng)信號 中帶有檢修標志模擬保護信號時，認為當(dāng)前模擬的保護裝置處于檢修狀態(tài)，則在仿真過程 中，在廠站端保信子站上模擬投入檢修壓板，根據(jù)是否投入檢修壓板，判別進行本次故障信 息仿真的電網(wǎng)是否發(fā)生了真正電網(wǎng)故障；
[0012] (7)當(dāng)滿足步驟（3)所述啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作條件時，若步驟（4)、（5)、（6) 均不能判斷出保護裝置發(fā)出的動作信號是由于保護裝置檢修導(dǎo)致的，則該動作信號是進行 本次故障信息仿真的電網(wǎng)的真正故障信號，故障信息系統(tǒng)主站處理故障信息并生成完整動 作報告。
[0013] 本申請進一步包括以下優(yōu)選方案，其中步驟（3)進一步包括：
[0014] 3. 1按照在保護裝置仿真過程中生成的動作報告，以保護裝置第一個發(fā)出的保護 動作信號的時標作為動作報告零時刻，若其它保護動作信號屬于同一保護裝置發(fā)出，且發(fā) 出保護動作信號的時間與上述零時刻的時間差小于所述時間閾值DIFFHMEIED時，根據(jù)該 保護裝置發(fā)出的保護動作信號生成同一動作報告；若該同一保護裝置啟動分散錄波，且啟 動作時間與上述零時刻的時間差小于差值DIFFHMEREC時，則分散錄波數(shù)據(jù)整合進同一動 作報告；
[0015] 3. 2按照一次設(shè)備生成電網(wǎng)故障報告，以與一次設(shè)備相關(guān)的保護裝置中的所有保 護動作信號中最早的零時刻作為電網(wǎng)故障時刻，若與該一次設(shè)備相關(guān)的其它保護動作信號 產(chǎn)生的時間與所屬零時刻的時間差均小于閾值時，則該一次設(shè)備相關(guān)的繼電保護裝置中的 所有保護動作信號整合在同一電網(wǎng)故障報告中，其中，同站不同保護裝置閾值取REP〇RT_ LINK_HME_SAME_STATION，不同變電站保護裝置閾值取REPORT_LINK_HME_DIFF_STATION; 若集中錄波與該一次設(shè)備相關(guān)聯(lián)，且其動作時間與保護動作報告零時刻的時間差小于同一 變電站不同保護裝置閾值REPORT_LINK_HME_SAME_STATION，則該集中錄波數(shù)據(jù)也整合進 電網(wǎng)故障報告對應(yīng)錄波文件中。
[0016] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0017] 在進行故障信息系統(tǒng)功能測試時，不僅能夠仿真繼電保護裝置動作告警信息，而 且能夠快速模擬出真實電網(wǎng)故障。為測試故障信息系統(tǒng)故障報告整合能力提供科學(xué)依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是仿真信息數(shù)據(jù)層次圖；
[0019] 圖2是仿真系統(tǒng)流程圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明公開的故障信息全過程仿真方法流程示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 下面參考圖1?2,具體說明本發(fā)明的實現(xiàn)方法，如圖1所示，將變電站一次模型， 二次模型加載到主站系統(tǒng)并設(shè)置錄波存儲路徑，通過在電網(wǎng)故障信息仿真軟件客戶端仿真 電網(wǎng)故障信息，將保護裝置信號發(fā)送到主站。
[0022] 如圖2所示，通過電網(wǎng)故障信息仿真軟件發(fā)送保護裝置信號，SOE信號，刀閘信號 等，主站系統(tǒng)接收仿真信息并進行故障報告整理。
[0023] 本發(fā)明公開的故障信息全程仿真方法如附圖3所示，具體包括如下步驟：
[0024] (1)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，同一保護裝置是否是同一次故障的時間判斷標準為20秒、、不 同站的動作報告關(guān)聯(lián)時間為100秒、分散錄波啟動時間與報告首事件的裝置絕對時間差的 比較值為30秒。如表1所示：
[0025] 表1電網(wǎng)故障報告參數(shù)設(shè)置
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種故障信息全過程仿真方法，其特征在于：所述方法在變電站故障信息系統(tǒng)調(diào)試 中驗證故障信息系統(tǒng)接入變電站所有繼電保護信息的正確性，檢測故障信息系統(tǒng)的各種性 能指標，模擬基于一次設(shè)備狀態(tài)及檢修標志位的真實動作故障場景。
2. -種故障信息全過程仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： (1) 設(shè)置相關(guān)參數(shù)，所述參數(shù)包括同一保護裝置的保護動作信號是否針對同一次故障 的時間閾值DIFFHMEIED、不同子站的動作報告關(guān)聯(lián)時間即不同子站動作報告時間的差值 REPORT_L I ΝΚ_-- ME_D I FF_STAT ION、分散錄波啟動時間與保護裝置第一個保護動作信號時 間的差值DIFFHMEREC ; (2) 通過電網(wǎng)仿真系統(tǒng)仿真電網(wǎng)運行各種相關(guān)信息，所述相關(guān)信息包括保護裝置的保 護動作信號、保護告警信號、故障參數(shù)、錄波數(shù)據(jù)、事件順序記錄SOE信號等；（3)在仿真過 程中，以保護裝置的動作信號為啟動元件，當(dāng)電網(wǎng)仿真系統(tǒng)中保護裝置發(fā)出動作信號時啟 動完整電網(wǎng)故障仿真工作； (4) 當(dāng)滿足步驟（3)所述啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作的條件時，根據(jù)電網(wǎng)一二次關(guān)聯(lián) 關(guān)系，找出與該保護裝置相關(guān)的斷路器兩側(cè)刀閘位置信號，若所述兩側(cè)刀閘狀態(tài)為"開"，則 判斷進行本次故障信息仿真的電網(wǎng)處于檢修態(tài)并不整合此次電網(wǎng)故障仿真下保護裝置跳 閘報告； (5) 當(dāng)滿足步驟（3)所述啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作的條件時，根據(jù)與保護裝置相關(guān) 的斷路器的SOE信號模擬保護裝置的保護信號：當(dāng)模擬線路保護有動作信號時，根據(jù)電網(wǎng) 的拓撲關(guān)系找到相應(yīng)的斷路器，如果模擬斷路器同時有斷開SOE信號，則認為所述SOE信號 為真正故障信息； (6) 當(dāng)滿足步驟（3)所述啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作的條件時，檢測保護裝置信號中 是否帶有檢修標志模擬保護信號判斷當(dāng)前模擬的保護裝置是否處于檢修狀態(tài)，當(dāng)信號中帶 有檢修標志模擬保護信號時，認為當(dāng)前模擬的保護裝置處于檢修狀態(tài)，則在仿真過程中，在 廠站端保信子站上模擬投入檢修壓板，根據(jù)是否投入檢修壓板，判別進行本次故障信息仿 真的電網(wǎng)是否發(fā)生了真正電網(wǎng)故障； (7) 當(dāng)滿足步驟（3)所述啟動完整電網(wǎng)故障仿真工作條件時，若步驟（4)、（5)、（6)均 不能判斷出保護裝置發(fā)出的動作信號是由于保護裝置檢修導(dǎo)致的，則該動作信號是進行本 次故障信息仿真的電網(wǎng)的真正故障信號，故障信息系統(tǒng)主站處理故障信息并生成完整動作 報告。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟（3)進一步包括： 3. 1按照在保護裝置仿真過程中生成的動作報告，以保護裝置第一個發(fā)出的保護動作 信號的時標作為動作報告零時刻，若其它保護動作信號屬于同一保護裝置發(fā)出，且發(fā)出保 護動作信號的時間與上述零時刻的時間差小于所述時間閾值DIFFHMEIED時，根據(jù)該保護 裝置發(fā)出的保護動作信號生成同一動作報告；若該同一保護裝置啟動分散錄波，且啟動作 時間與上述零時刻的時間差小于差值DIFFHMEREC時，則分散錄波數(shù)據(jù)整合進同一動作報 告； 3. 2按照一次設(shè)備生成電網(wǎng)故障報告，以與一次設(shè)備相關(guān)的保護裝置中的所有保護動 作信號中最早的零時刻作為電網(wǎng)故障時刻，若與該一次設(shè)備相關(guān)的其它保護動作信號產(chǎn)生 的時間與所屬零時刻的時間差均小于閾值時，則該一次設(shè)備相關(guān)的繼電保護裝置中的所有 保護動作信號整合在同一電網(wǎng)故障報告中，其中，同站不同保護裝置閾值取REP〇RT_LINK_ HME_SAME_STATION，不同變電站保護裝置閾值取 REPORT_LINK_HME_DIFF_STATION ;若集 中錄波與該一次設(shè)備相關(guān)聯(lián)，且其動作時間與保護動作報告零時刻的時間差小于同一變電 站不同保護裝置閾值REPORT_LINK_TME_SAME_STATION，則該集中錄波數(shù)據(jù)也整合進電網(wǎng) 故障報告對應(yīng)錄波文件中。
【文檔編號】G05B17/02GK104317203SQ201410508919
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】習(xí)偉, 劉石川, 郭曉斌, 王均慧, 許愛東, 楊東, 陳浩敏, 王勇, 姚浩, 栗二虎, 陳波, 殷建軍 申請人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 北京四方繼保自動化股份有限公司