基于IEC61850的數(shù)字化繼電保護(hù)實(shí)訓(xùn)仿真系統(tǒng).pdf

1、智能變電站是智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，其建設(shè)將對(duì)變電站的設(shè)計(jì)、管理、檢測(cè)和運(yùn)行維護(hù)帶來巨大變革。對(duì)于智能變電站二次系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)來說，最具影響的變化就是:智能變電站以通信網(wǎng)絡(luò)取代了常規(guī)二次回路，網(wǎng)絡(luò)中的虛擬數(shù)字信息取代了物理上的電氣信號(hào)。二次系統(tǒng)功能信息邏輯和信號(hào)的輸入輸出關(guān)系與通信網(wǎng)絡(luò)接線不再一一對(duì)應(yīng)，電纜或光纜最多只能反映出通信上的連接關(guān)系，保護(hù)實(shí)訓(xùn)中不能描述真實(shí)的功能互操作、互通關(guān)系。智能裝置僅僅是一個(gè)通用的運(yùn)行平臺(tái)，裝置不再反映功能的

2、配置情況。目前的保護(hù)實(shí)訓(xùn)仿真系統(tǒng)還停留在傳統(tǒng)的對(duì)保護(hù)功能進(jìn)行簡(jiǎn)單仿真，不僅功能單一，只能仿真單一裝置，而且無法支持用戶定制。這種實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)已無法滿足未來電網(wǎng)發(fā)展對(duì)人員培訓(xùn)的要求，因此從人員培訓(xùn)需求入手，研究滿足智能電網(wǎng)發(fā)展需要的保護(hù)和控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是十分必要的。
　　針對(duì)這種情況，本文提出了基于IEC61850的數(shù)字化繼電保護(hù)實(shí)訓(xùn)仿真系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)的虛擬保護(hù)是基于現(xiàn)實(shí)中的繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行建模，以圖形化為基礎(chǔ)，并且基于IEC61850硬

3、件和軟件以局域網(wǎng)為銜接相互配合的方式進(jìn)行通信方式，進(jìn)行單裝置測(cè)試和動(dòng)態(tài)二次回路的應(yīng)用培訓(xùn)。即采用組件和虛回路映射方法，將虛擬回路與保護(hù)裝置的信號(hào)關(guān)聯(lián)映射為可視化的實(shí)體接線操作。裝置采用組件技術(shù)，對(duì)原理、邏輯進(jìn)行定制形成自定義保護(hù)，最后與網(wǎng)絡(luò)保護(hù)測(cè)試儀進(jìn)行閉環(huán)測(cè)試。虛擬回路映射的作用是完成虛擬保護(hù)和虛擬測(cè)試儀的連線，實(shí)質(zhì)是以保護(hù)功能為基礎(chǔ)的，基于IEC61850和局域網(wǎng)通信的配置方法和通信方式描述需要建立一個(gè)虛擬的通道，這樣就會(huì)明確各個(gè)相

4、的電流和電壓的情況。并且基于IEC61850的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)回路的可視化，展示二次裝置與二次回路構(gòu)成的完整的二次系統(tǒng)的信號(hào)流通和邏輯回路動(dòng)態(tài)行為，向培訓(xùn)人員展示一個(gè)完整變電站的二次系統(tǒng)動(dòng)態(tài)全景視圖。
　　本文建立滿足電網(wǎng)未來培訓(xùn)需求的繼電保護(hù)和控制裝置的實(shí)訓(xùn)仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立規(guī)范化的模型及模型擴(kuò)展規(guī)范，支持虛擬裝置的互操作，可以模擬一個(gè)完整的故障斷面，將保護(hù)裝置和二次回路完整的邏輯動(dòng)態(tài)過程展示給參訓(xùn)人員，虛擬保護(hù)裝置首次原創(chuàng)了可自

5、由配置原理、邏輯的虛擬保護(hù)裝置，并完整展現(xiàn)了保護(hù)裝置的運(yùn)行機(jī)理、輸入輸出特性和電氣回路。
　　仿真系統(tǒng)還原測(cè)試全過程仿真，充分滿足繼電保護(hù)實(shí)訓(xùn)過程中對(duì)二次裝置檢驗(yàn)、故障分析等各方面的需求，以面向電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用為原則，建立裝置的各種告警、故障等報(bào)告和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)模擬和仿真了實(shí)際保護(hù)裝置的功能和工作過程，這樣既節(jié)約了成本，又提高了測(cè)試的靈活性，并且采用組件的形式搭建，有很好的擴(kuò)展性和兼容性，從而豐富了繼電保護(hù)培訓(xùn)的手段和方式。