CN204229225U - 基于rtds的广域远程测试安稳试验设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，由RTDS仿真器、仿真转换装置、电力***通信网络和现场实际安装的现场设备构成，RTDS仿真器实时仿真结果输出的模拟量和开关量经仿真结果输出端输入至所述仿真转换装置，经所述仿真转换装置转换后通过电力***通信网络将仿真结果传输到现场设备的保护控制装置；现场设备将动作的出口信息通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，再由仿真转换装置反馈回RTDS仿真器，实现试验***的双向信息交互和广域闭环测试。本实用新型能够提高RTDS动态仿真测试的效率，并能获得了更加准确可信的测试结果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力***安稳技术领域，特别涉及一种基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备。
背景技术
随着电力***安全稳定性和供电可靠性要求的提高，电力***安全稳定控制***在全国各电网得到普遍应用，并成为电网日常运行不可或缺的重要组成部分。电力***安全稳定控制***规模庞大、装置数量众多，控制策略复杂多变，必须通过RTDS试验***进行动态仿真测试，以确保***运行的可靠性。
传统的安全稳定控制***动态测试方法是在仿真试验室搭建同实际***基本相同的试验***，集中进行RTDS仿真测试。一方面，在仿真试验室搭建仿真试验***需要大量的接线和配置工作，但每次搭建的试验***都不具备重用性，仿真试验的效率较低；另一方面，实际运行的安全稳定控制***规模庞大，受限于仿真试验室的场地和RTDS***RACK规模的限制，试验***不可能完全再现整个实际***，只能对***的一部分进行动态仿真，有时还要对现场运行的装置软件进行调整以适应试验的要求，试验结果的可信度有限。
另外，直流控制保护装置、多回直流协调控制装置、继电保护装置等保护控制设备在仿真试验室集中RTDS动态仿真时也存在着不能完全模拟实际***运行、效率低下的问题。
因此，针对现有技术不足，提供一种仿真测试效率高、结果精确的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备以克服现有技术不足甚为必要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术不足提供一种测试效率高、测试结果准确的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备。
本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：
提供一种基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，由RTDS仿真器、仿真转换装置、电力***通信网络和现场实际安装的现场设备构成，RTDS仿真器的仿真结果输出端与所述仿真转换装置的仿真信号输入端连接，所述仿真转换装置的仿真信号输出端通过电力***通信网络输入至现场设备的保护控制装置；现场设备的保护控制装置的出口信息输出端通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，仿真转换装置的出口信息输出端与所述RTDS仿真器的出口信息输入端连接；
RTDS仿真器实时仿真结果输出的模拟量和开关量经仿真结果输出端输入至所述仿真转换装置，经所述仿真转换装置转换后通过电力***通信网络将仿真结果传输到现场设备的保护控制装置；现场设备将动作的出口信息通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，再由仿真转换装置反馈回RTDS仿真器，实现试验***的双向信息交互和广域闭环测试。
优选的，所述仿真转换装置设置有采集单元、转换单元和输出单元，所述转换单元将RTDS仿真器实时仿真输出的模拟量和开关量转换为数字信号；
所述采集单元的输入端作为仿真信号输入端与所述RTDS仿真器的仿真结果输出端连接，所述采集单元的输出端与所述转换单元的输入端连接，所述转换单元的输出端与所述输出单元的输入端连接，所述输出单元的输出端作为仿真信号输出端。
优选的，上述仿真转换装置设置有与仿真转换装置对应的配套的通信接口装置，通信接口装置与对应的仿真转换装置的输出单元双向连接。
优选的，上述 RTDS仿真器与仿真转换装置的接口为标准化接口，RTDS仿真器以固定格式向每个转换装置输送的模拟量个数、开关量个数、开关量类型以及接入装置的位置。
优选的，上述仿真转换装置和被测试的保护控制装置之间采用标准化的通信协议，仿真转换装置向各被测试保护控制装置发送的内容完全一致，各被测试保护控制装置向仿真转换装置发送的数据格式完全一致。
优选的，上述基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，被测试现场设备的保护控制装置设置有根据测试需要进行投退的远程测试启动器；
当RTDS仿真器通过仿真转换装置输送仿真测试信号时，远程测试启动器投入远程测试模式，即：远程测试启动器接收RTDS仿真器提供的模拟量和开关量信息，并以所接收的RTDS仿真器提供的模拟量和开关量信息替换现场设备实际采集的模拟量和开关量；并将设备测试动作出口信息反馈发送给RTDS仿真转换装置；
当RTDS仿真器停止输送仿真测试信号时，远程测试启动器退出远程测试模式，现场设备正常运行。
优选的，上述基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备每台转换装置同时与m个现场设备的保护控制装置进行仿真测试，其中m≥2； n台相同的转换装置实现***内n×m个厂站的保护控制装置联合仿真测试，其中n≥1。
本实用新型的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，由RTDS仿真器、仿真转换装置、电力***通信网络和现场实际安装的现场设备构成，RTDS仿真器的仿真结果输出端与所述仿真转换装置的仿真信号输入端连接，所述仿真转换装置的仿真信号输出端通过电力***通信网络输入至现场设备的保护控制装置；现场设备的保护控制装置的出口信息输出端通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，仿真转换装置的出口信息输出端与所述RTDS仿真器的出口信息输入端连接；RTDS仿真器实时仿真结果输出的模拟量和开关量经仿真结果输出端输入至所述仿真转换装置，经所述仿真转换装置转换后通过电力***通信网络将仿真结果传输到现场设备的保护控制装置；现场设备将动作的出口信息通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，再由仿真转换装置反馈回RTDS仿真器，实现试验***的双向信息交互和广域闭环测试。本实用新型通过标准化的仿真转换装置和电力***通信网络实现了RTDS仿真器和被测试保护控制装置之间的双向信息交互和闭环测试，将RTDS仿真器的仿真能力从集中式区域仿真变成分散式广域仿真，并具备良好的重用性和扩展性，能够提高RTDS动态仿真测试的效率，并能获得了更加准确可信的测试结果。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
图1是基于RTDS的广域远程测试实验***示意图。
图2是本实用新型实施例2的测试试验***的双向信息交互表。
图3是本实用新型实施例2的通信协议表。
具体实施方式
结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1。
一种基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，如图1所示，由RTDS仿真器、仿真转换装置、电力***通信网络和现场实际安装的现场设备构成，RTDS仿真器的仿真结果输出端与仿真转换装置的仿真信号输入端连接，仿真转换装置的仿真信号输出端通过电力***通信网络输入至现场设备的保护控制装置；现场设备的保护控制装置的出口信息输出端通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，仿真转换装置的出口信息输出端与所述RTDS仿真器的出口信息输入端连接。
RTDS仿真器实时仿真结果输出的模拟量和开关量经仿真结果输出端输入至所述仿真转换装置，经仿真转换装置转换后通过电力***通信网络将仿真结果传输到现场设备的保护控制装置；现场设备将动作的出口信息通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，再由仿真转换装置反馈回RTDS仿真器，实现试验***的双向信息交互和广域闭环测试，该RTDS仿真器和现场被测试的保护控制装置之间的实时信息交互形成闭环测试，提高了测试结果的可信度。
仿真转换装置具体是采集RTDS仿真器实时仿真输出的模拟量和开关量，并转换为数字信号后向现场设备的保护控制装置发送；同时仿真转换装置接收现场设备的测试保护控制装置的动作出口信息，并以接点形式反馈回RTDS仿真器。
具体的，仿真转换装置设置有采集单元、转换单元和输出单元，转换单元将RTDS仿真器实时仿真输出的模拟量和开关量转换为数字信号。
采集单元的输入端作为仿真信号输入端与RTDS仿真器的仿真结果输出端连接，采集单元的输出端与转换单元的输入端连接，转换单元的输出端与输出单元的输入端连接，输出单元的输出端作为仿真信号输出端。
仿真转换装置通常设置为多套，每个仿真转换装置设有配套的通信接口装置，通信接口装置与对应的仿真转换装置双向连接。RTDS仿真器和现场被测试的保护控制装置之间的接口由仿真转换装置以及配套的通信接口装置完成，完成双向的转换和通信功能。
RTDS仿真器与仿真转换装置的接口采用标准化设计，RTDS仿真器向每个转换装置输送的模拟量个数、开关量个数、开关量类型以及接入装置的位置相对固定。仿真转换装置采集到上述模拟量后，通过模拟量的有效值计算、投停和跳闸判别等转换为数字信号向各厂站被测试保护控制装置发送。同时接收被测试保护控制设备的动作出口信息，以接点形式反馈回RTDS***。
仿真转换装置和被测试的保护控制装置之间采用标准化的通信协议，仿真转换装置向各被测试保护控制装置发送的内容完全一致，各被测试保护控制装置向仿真转换装置发送的数据格式完全一致。
该基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，被测试现场设备的保护控制装置设置有根据测试需要进行投退的远程测试启动器。通过远程测试启动器可以实现现场设备正常运行与远程测试模式之间的互换。
当RTDS仿真器通过仿真转换装置输送仿真测试信号时，远程测试启动器投入远程测试模式，即：远程测试启动器接收RTDS仿真器提供的模拟量和开关量信息，并以所接收的RTDS仿真器提供的模拟量和开关量信息替换现场设备实际采集的模拟量和开关量；并将设备测试动作出口信息反馈发送给RTDS仿真转换装置；
当RTDS仿真器停止输送仿真测试信号时，远程测试启动器退出远程测试模式，现场设备正常运行。
由于RTDS仿真器与仿真转换装置的接口采用标准化设计、仿真转换装置与被测试设备之间采用标准的通信协议，故每台转换装置同时与m个现场设备的保护控制装置进行仿真测试，其中m≥2，即可以实现每台转换装置同时对m个保护控制装置进行的仿真测试，从而提高了仿真测试的效率。
仿真转换装置与RTDS、被测试设备之间的接口均为标准化设计，因此多个仿真转换装置的功能和配置完全一致，具备良好的重用性。对于大***的联合仿真测试，在RTDS***RACK规模允许的情况下，可以由n台相同的转换装置实现***内n×m（其中n≥1）个厂站的保护控制设备联合仿真测试，具备良好的***扩展性。
本实用新型通过标准化的仿真转换装置和电力***通信网络实现了RTDS仿真器和被测试保护控制装置之间的双向信息交互和闭环测试，将RTDS仿真器的仿真能力从集中式区域仿真变成分散式广域仿真，并具备良好的重用性和扩展性，能够提高RTDS动态仿真测试的效率，并能获得了更加准确可信的测试结果。
实施例2。
本实施方案以楚穗直流安全稳定控制***为例进行说明。本实用新型提供一种基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，如图1所示，由RTDS仿真器、仿真转换装置、电力***通信网络和现场实际安装的现场设备构成，RTDS仿真器的仿真结果输出端与仿真转换装置的仿真信号输入端连接，仿真转换装置的仿真信号输出端通过电力***通信网络输入至现场设备的保护控制装置；现场设备的保护控制装置的出口信息输出端通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，仿真转换装置的出口信息输出端与所述RTDS仿真器的出口信息输入端连接。
RTDS仿真器实时仿真结果输出的模拟量和开关量经仿真结果输出端输入至所述仿真转换装置，经仿真转换装置转换后通过电力***通信网络将仿真结果传输到现场设备的保护控制装置；现场设备将动作的出口信息通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，再由仿真转换装置反馈回RTDS仿真器，实现试验***的双向信息交互和广域闭环测试。
RTDS仿真器和被测试的保护控制装置通过转换装置和通信网络实现双向信息交互，从而完成广域闭环测试。
在楚穗直流安全稳定控制***中，RTDS仿真器提供最多12组模拟量小信号和直流阀组运行状态信号等到仿真转换装置，分别由仿真转换装置采集、计算和判断得到功率、投停、突变量启动和跳闸信息，并由电路***通信网络远程传输到安装于现场的保护控制装置。现场保护控制装置由仿真试验数据触发动作后，反馈回动作出口信息到仿真转换装置及RTDS仿真器。测试试验***的双向信息交互如附图2的测试试验***的双向信息交互标所示。
仿真转换装置和现场被测试装置之间采用安全稳定控制***的通用协议，将两者交互信息通过通信协议传输，通信采用2M复接通道，编码方式为G.703，通信协议如下附图3的通信协议表所示。
对于现场保护控制装置，需要在原理的基础上增加一个与转换装置的通信通道，接收原来从从机装置或者远方获取的***潮流和运行状态信息。为了有效地区分实际数据和从转换装置获取的数据，需要进行在原来的基础上增加根据测试需要进行投退的远程测试启动器。通过远程测试启动器可以实现现场设备正常运行与远程测试模式之间的互换。
当RTDS仿真器通过仿真转换装置输送仿真测试信号时，远程测试启动器投入远程测试模式，即：远程测试启动器接收RTDS仿真器提供的模拟量和开关量信息，并以所接收的RTDS仿真器提供的模拟量和开关量信息替换现场设备实际采集的模拟量和开关量；并将设备测试动作出口信息反馈发送给RTDS仿真转换装置；
当RTDS仿真器停止输送仿真测试信号时，远程测试启动器退出远程测试模式，现场设备正常运行。
远程测试启动器可以通过控制字定值或软压板(软压板是一种开关阀类)实现，当且仅当该控制字或软压板投入时，才允许取用仿真转换装置的数据。
对于楚穗直流安全稳定控制***多个厂站的联合仿真，可配置多套标准的、相同的仿真转换装置与***各站装置实现一对一或一对多的通信，传输RTDS仿真器提供的模拟量和开关量信息，如图1所示。RTDS仿真器可以同时输出多种故障形式，如多阀组闭锁、双回线同时故障等，考察***内各厂站的动作情况以及反馈回的动作情况对RTDS***稳定性的影响，从而准确的把握了装置动作对***稳定性的作用，为仿真计算和安全稳定控制策略设计提供有力地依托。
本实用新型实现了RTDS仿真器和被测试保护控制装置之间的双向信息交互和闭环测试，将RTDS仿真器的仿真能力从集中式区域仿真变成分散式广域仿真，并具备良好的重用性和扩展性，能够提高RTDS动态仿真测试的效率，并能获得了更加准确可信的测试结果。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，其特征在于：由RTDS仿真器、仿真转换装置、电力***通信网络和现场实际安装的现场设备构成，RTDS仿真器的仿真结果输出端与所述仿真转换装置的仿真信号输入端连接，所述仿真转换装置的仿真信号输出端通过电力***通信网络输入至现场设备的保护控制装置；现场设备的保护控制装置的出口信息输出端通过电力***通信网络输入至仿真转换装置的出口信息输入端，仿真转换装置的出口信息输出端与所述RTDS仿真器的出口信息输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，其特征在于：所述仿真转换装置设置有采集单元、转换单元和输出单元，所述转换单元将RTDS仿真器实时仿真输出的模拟量和开关量转换为数字信号；
所述采集单元的输入端作为仿真信号输入端与所述RTDS仿真器的仿真结果输出端连接，所述采集单元的输出端与所述转换单元的输入端连接，所述转换单元的输出端与所述输出单元的输入端连接，所述输出单元的输出端作为仿真信号输出端。
3.根据权利要求2所述的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，其特征在于：所述仿真转换装置设置有与仿真转换装置对应的配套的通信接口装置，通信接口装置与对应的仿真转换装置的输出单元双向连接。
4.根据权利要求3所述的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，其特征在于：所述仿真转换装置设置为多套，每个仿真转换装置设有配套的通信接口装置。
5.根据权利要求3所述的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，其特征在于：RTDS仿真器与仿真转换装置的接口为标准化接口，RTDS仿真器以固定格式向每个转换装置输送的模拟量个数、开关量个数、开关量类型以及接入装置的位置。
6.根据权利要求5所述的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，其特征在于：所述仿真转换装置和被测试的保护控制装置之间采用标准化的通信协议，仿真转换装置向各被测试保护控制装置发送的内容完全一致，各被测试保护控制装置向仿真转换装置发送的数据格式完全一致。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，其特征在于：被测试现场设备的保护控制装置设置有根据测试需要进行投退的远程测试启动器。
8.根据权利要求7所述的基于RTDS的广域远程测试安稳试验设备，其特征在于：每台转换装置同时与m个现场设备的保护控制装置进行仿真测试，其中m≥2； n台相同的转换装置实现***内n×m个厂站的保护控制装置联合仿真测试，其中n≥1。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104834227A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 国网智能电网研究院 | 一种适用于rtds的高速通讯模块 |
| CN111913843A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-10 | 西安西电电力***有限公司 | 一种电力电子设备仿真试验接口装置 |
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2014
- 2014-12-09 CN CN201420772940.8U patent/CN204229225U/zh active Active
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