CN104317203A - 一种故障信息全过程仿真方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过设计和构建保护装置仿真***来简化***调试复杂度的方法，该方法在变电站故障信息***调试中作为传统调试的一种补充，在变电站故障信息***调试中验证故障信息***接入变电站所有继电保护信息的正确性，检测故障信息***的各种性能指标，在校验继电保护装置信息的基础上，模拟基于一次设备状态及检修标志位的真实动作故障场景。本发明能够大大简化***调试时复杂度，实现批量调试，提高化变电站自动化***集成测试的效率。

Description

一种故障信息全过程仿真方法
技术领域
本发明属于电力***调度自动化领域，特别是应用于电网继电保护及故障信息***功能测试、稳定性测试及可扩展性测试。
背景技术
目前继电保护信息采集和处理主要通过故障信息***实现，该***包含主站***和子站***。主站***负责收集变电站保护装置信息，并对信息进行处理，形成完整的保护动作报告；故障信息***厂站端功能主要由保信子站实现，主要负责保护装置信息接收、处理并向主站发送。
根据故障信息***多年的运行经验，故障信息***调试，尤其是子站调试，存在无法保护试验验证信息等限制因素，埋藏了导致***无法安全稳定运行的各种隐患。为此，本发明提出了一种继电保护信息的仿真应用方法，不但可以大大缩短故障信息***的调试时间，验证子站接入的继电保护的所有信息和主子站之间数据处理的正确性，同时可以检测故障信息***的各种性能指标，通过保护动作信息，一次设备状态信息，检修标志位等模拟出保护真实动作场景，从而验证故障信息***主站故障报告整合能力。
发明内容
本发明的目的是在对故障信息***进行功能、稳定性测试时，将保护子站上送的大量保护动作信息，结合模拟断路器两侧刀闸位置、保护检修挂牌置位信号、保护信号品质位等信息综合上送，完整模拟出真实的电网故障场景。
本发明具体采用以下技术方案。
一种故障信息全过程仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)设置相关参数，所述参数包括同一保护装置的保护动作信号是否针对同一次故障的时间阈值DIFFTIMEIED、不同子站的动作报告关联时间即不同子站动作报告时间的差值REPORT_LINK_TIME_DIFF_STATION、分散录波启动时间与保护装置第一个保护动作信号时间的差值DIFFTIMEREC；
(2)通过电网仿真***仿真电网运行各种相关信息，所述相关信息包括保护装置的保护动作信号、保护告警信号、故障参数、录波数据、事件顺序记录SOE信号等；(3)在仿真过程中，以保护装置的动作信号为启动元件，当电网仿真***中保护装置发出动作信号时启动完整电网故障仿真工作；
(4)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作的条件时，根据电网一二次关联关系，找出与该保护装置相关的断路器两侧刀闸位置信号，若所述两侧刀闸状态为“开”，则判断进行本次故障信息仿真的电网处于检修态并不整合此次电网故障仿真下保护装置跳闸报告；
(5)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作的条件时，根据与保护装置相关的断路器的SOE信号模拟保护装置的保护信号：当模拟线路保护有动作信号时，根据电网的拓扑关系找到相应的断路器，如果模拟断路器同时有断开SOE信号，则认为所述SOE信号为真正故障信息；
(6)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作的条件时，检测保护装置信号中是否带有检修标志模拟保护信号判断当前模拟的保护装置是否处于检修状态，当信号中带有检修标志模拟保护信号时，认为当前模拟的保护装置处于检修状态，则在仿真过程中，在厂站端保信子站上模拟投入检修压板，根据是否投入检修压板，判别进行本次故障信息仿真的电网是否发生了真正电网故障；
(7)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作条件时，若步骤(4)、(5)、(6)均不能判断出保护装置发出的动作信号是由于保护装置检修导致的，则该动作信号是进行本次故障信息仿真的电网的真正故障信号，故障信息***主站处理故障信息并生成完整动作报告。
本申请进一步包括以下优选方案，其中步骤(3)进一步包括：
3.1按照在保护装置仿真过程中生成的动作报告，以保护装置第一个发出的保护动作信号的时标作为动作报告零时刻，若其它保护动作信号属于同一保护装置发出，且发出保护动作信号的时间与上述零时刻的时间差小于所述时间阈值DIFFTIMEIED时，根据该保护装置发出的保护动作信号生成同一动作报告；若该同一保护装置启动分散录波，且启动作时间与上述零时刻的时间差小于差值DIFFTIMEREC时，则分散录波数据整合进同一动作报告；
3.2按照一次设备生成电网故障报告，以与一次设备相关的保护装置中的所有保护动作信号中最早的零时刻作为电网故障时刻，若与该一次设备相关的其它保护动作信号产生的时间与所属零时刻的时间差均小于阈值时，则该一次设备相关的继电保护装置中的所有保护动作信号整合在同一电网故障报告中，其中，同站不同保护装置阈值取REPORT_LINK_TIME_SAME_STATION，不同变电站保护装置阈值取REPORT_LINK_TIME_DIFF_STATION；若集中录波与该一次设备相关联，且其动作时间与保护动作报告零时刻的时间差小于同一变电站不同保护装置阈值REPORT_LINK_TIME_SAME_STATION，则该集中录波数据也整合进电网故障报告对应录波文件中。
本发明具有以下有益效果：
在进行故障信息***功能测试时，不仅能够仿真继电保护装置动作告警信息，而且能够快速模拟出真实电网故障。为测试故障信息***故障报告整合能力提供科学依据。
附图说明
图1是仿真信息数据层次图；
图2是仿真***流程图；
图3是本发明公开的故障信息全过程仿真方法流程示意图。
具体实施方式
下面参考图1～2，具体说明本发明的实现方法，如图1所示，将变电站一次模型，二次模型加载到主站***并设置录波存储路径，通过在电网故障信息仿真软件客户端仿真电网故障信息，将保护装置信号发送到主站。
如图2所示，通过电网故障信息仿真软件发送保护装置信号，SOE信号,刀闸信号等，主站***接收仿真信息并进行故障报告整理。
本发明公开的故障信息全程仿真方法如附图3所示，具体包括如下步骤：
(1)设置相关参数，同一保护装置是否是同一次故障的时间判断标准为20秒、、不同站的动作报告关联时间为100秒、分散录波启动时间与报告首事件的装置绝对时间差的比较值为30秒。如表1所示：
表1 电网故障报告参数设置
名称 值
1 DIFFTIMEIED 20秒
3 REPORT_LINK_TIME_DIFF_STATION 100秒
4 DIFFTIMEREC 30秒
其中，DIFFTIMEIED为同一保护装置是否是同一次故障的时间阈值，REPORT_LINK_TIME_SAME_STATION为不同站的动作报告关联时间，DIFFTIMEREC为分散录波启动时间与报告首事件的保护装置的绝对时间的差值；
(2)仿真电网运行各种相关信息(包括保护动作、保护告警、故障参数、录波数据、SOE信号等信息)；
(3)以继电保护设备动作信号为启动元件，当模拟继电保护故障信息***中继电保护设备动作信息时启动完整电网故障仿真工作；
(4)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作时，根据电网一二次关联关系，找出该继电保护相关断路器两侧刀闸位置信号：当模拟线路动作信息时，根据拓扑关系找到相应的断路器和断路器两侧刀闸，模拟刀闸位置为开，则判断为是检修态，模拟刀闸位置为合，则判断为是检修态；
(5)当满足步骤(3)所述启动故障报告整理时，根据相关断路器SOE信号模拟保护信号：模拟线路保护有动作信号，根据拓扑关系找到相应的断路器，如模拟断路器断开SOE信号，则认为真正故障信息；
(6)当满足步骤(3)所述启动故障报告整理时，根据继电保护信号品质位模拟保护信号：当模拟继电保护检修时，在厂站端保信子站上模拟投入检修压板，主站收到仿真软件发送的检修标志，判别是否真正故障；
(7)当满足步骤(3)所述仿真故障报告整理时，若步骤(4)、(5)、(6)均不能判断出信号为装置检修，则仿真软件模拟的是真正故障信号；
其中步骤(3)进一步包括：
a)按照保护装置仿真动作报告。以本装置发送的最早的保护动作的时标作为动作报告零时刻。若其他保护动作信号属于同一装置，且其动作时间与上述零时刻的时间差小于阈值20秒时，模拟的为同一动作报告。若发送到的分散录波属于同一装置，且其动作时间与上述零时刻的时间差小于阈值30秒时，仿真的为同一动作报告。
b)按照一次设备模拟电网故障报告。以本设备所有保护动作报告中最早的零时刻作为电网故障时刻。若其他保护动作报告属于同一一次设备，且其零时刻与本设备其它保护动作报告零时刻的时间差均小于阈值(同站不同装置阈值取60秒，不同站装置阈值取100秒)时，模拟的为同一电网故障报告。
申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种故障信息全过程仿真方法，其特征在于：所述方法在变电站故障信息***调试中验证故障信息***接入变电站所有继电保护信息的正确性，检测故障信息***的各种性能指标，模拟基于一次设备状态及检修标志位的真实动作故障场景。
2.一种故障信息全过程仿真方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)设置相关参数，所述参数包括同一保护装置的保护动作信号是否针对同一次故障的时间阈值DIFFTIMEIED、不同子站的动作报告关联时间即不同子站动作报告时间的差值REPORT_LINK_TIME_DIFF_STATION、分散录波启动时间与保护装置第一个保护动作信号时间的差值DIFFTIMEREC；
(2)通过电网仿真***仿真电网运行各种相关信息，所述相关信息包括保护装置的保护动作信号、保护告警信号、故障参数、录波数据、事件顺序记录SOE信号等；(3)在仿真过程中，以保护装置的动作信号为启动元件，当电网仿真***中保护装置发出动作信号时启动完整电网故障仿真工作；
(4)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作的条件时，根据电网一二次关联关系，找出与该保护装置相关的断路器两侧刀闸位置信号，若所述两侧刀闸状态为“开”，则判断进行本次故障信息仿真的电网处于检修态并不整合此次电网故障仿真下保护装置跳闸报告；
(5)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作的条件时，根据与保护装置相关的断路器的SOE信号模拟保护装置的保护信号：当模拟线路保护有动作信号时，根据电网的拓扑关系找到相应的断路器，如果模拟断路器同时有断开SOE信号，则认为所述SOE信号为真正故障信息；
(6)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作的条件时，检测保护装置信号中是否带有检修标志模拟保护信号判断当前模拟的保护装置是否处于检修状态，当信号中带有检修标志模拟保护信号时，认为当前模拟的保护装置处于检修状态，则在仿真过程中，在厂站端保信子站上模拟投入检修压板，根据是否投入检修压板，判别进行本次故障信息仿真的电网是否发生了真正电网故障；
(7)当满足步骤(3)所述启动完整电网故障仿真工作条件时，若步骤(4)、(5)、(6)均不能判断出保护装置发出的动作信号是由于保护装置检修导致的，则该动作信号是进行本次故障信息仿真的电网的真正故障信号，故障信息***主站处理故障信息并生成完整动作报告。
3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤(3)进一步包括：
3.1按照在保护装置仿真过程中生成的动作报告，以保护装置第一个发出的保护动作信号的时标作为动作报告零时刻，若其它保护动作信号属于同一保护装置发出，且发出保护动作信号的时间与上述零时刻的时间差小于所述时间阈值DIFFTIMEIED时，根据该保护装置发出的保护动作信号生成同一动作报告；若该同一保护装置启动分散录波，且启动作时间与上述零时刻的时间差小于差值DIFFTIMEREC时，则分散录波数据整合进同一动作报告；
3.2按照一次设备生成电网故障报告，以与一次设备相关的保护装置中的所有保护动作信号中最早的零时刻作为电网故障时刻，若与该一次设备相关的其它保护动作信号产生的时间与所属零时刻的时间差均小于阈值时，则该一次设备相关的继电保护装置中的所有保护动作信号整合在同一电网故障报告中，其中，同站不同保护装置阈值取REPORT_LINK_TIME_SAME_STATION，不同变电站保护装置阈值取REPORT_LINK_TIME_DIFF_STATION；若集中录波与该一次设备相关联，且其动作时间与保护动作报告零时刻的时间差小于同一变电站不同保护装置阈值REPORT_LINK_TIME_SAME_STATION，则该集中录波数据也整合进电网故障报告对应录波文件中。
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