仿真終端上傳的模擬開(kāi)入量或者GOOSE狀態(tài)量，切換相應(yīng)狀態(tài)序列控制輸出數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)式仿真測(cè)試。
[0019]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，隱式求解和顯式求解，是ansys里面的兩種求解方法。電磁暫態(tài)過(guò)程數(shù)字仿真是用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)電力系統(tǒng)中從數(shù)微秒至數(shù)秒之間的電磁暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行仿真模擬。電磁暫態(tài)過(guò)程仿真必須考慮輸電線路分布參數(shù)特性和參數(shù)的頻率特性、發(fā)電機(jī)的電磁和機(jī)電暫態(tài)過(guò)程以及一系列元件(避雷器、變壓器、電抗器等)的非線性特性，因此電磁暫態(tài)仿真的數(shù)據(jù)模型必須建立這些元件和系統(tǒng)的代數(shù)或微分、偏微分方程。一般采用的數(shù)值積分方法為隱式積分法。
[0020]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，仿真數(shù)據(jù)處理控制機(jī)包括:圖形化建模單元、電力系統(tǒng)仿真單元、模擬量波形顯示單元以及試驗(yàn)控制單元，且通過(guò)上述單元完成智能變電站仿真平臺(tái)建模、時(shí)域仿真、仿真結(jié)果波形顯示以及試驗(yàn)過(guò)程控制；圖形化建模單元包括電力系統(tǒng)設(shè)備模型庫(kù)，用于完成智能變電站、直連線路以及電源的建模;電力系統(tǒng)仿真單元根據(jù)圖形化建模單元建立的智能變電站仿真模型建立微分方程組，根據(jù)預(yù)設(shè)的故障對(duì)象以及時(shí)序確定動(dòng)態(tài)仿真過(guò)程，完成時(shí)域仿真;模擬量波形顯示單元以波形方式顯示模擬量的時(shí)域仿真結(jié)果;試驗(yàn)控制單元支持試驗(yàn)條件以及時(shí)序參數(shù)設(shè)置，完成試驗(yàn)控制功能。進(jìn)一步的，數(shù)字化仿真軟件安裝于PC機(jī)，由圖形化建模軟件、電力系統(tǒng)仿真軟件、模擬量波形顯示軟件和試驗(yàn)控制軟件組成，完成智能變電站仿真平臺(tái)建模、時(shí)域仿真、仿真結(jié)果的波形顯示以及試驗(yàn)過(guò)程控制，顯示由“開(kāi)關(guān)模擬器”檢測(cè)的“智能操作箱”分、合閘命令發(fā)生時(shí)刻。各部件功能如下:
圖形化建模軟件:含電力系統(tǒng)設(shè)備模型庫(kù)，完成智能變電站及直連線路、電源的建模。
[0021]電力系統(tǒng)仿真軟件:根據(jù)“圖形化建模軟件”建立的智能變電站仿真模型建立微分方程組，根據(jù)設(shè)定的故障對(duì)象和時(shí)序確定動(dòng)態(tài)仿真過(guò)程，完成時(shí)域仿真。
[0022]模擬量波形顯示軟件:仿真結(jié)果的輔助分析軟件。以波形方式顯示模擬量的時(shí)域仿真結(jié)果。
[0023]試驗(yàn)控制軟件:支持試驗(yàn)條件、時(shí)序參數(shù)設(shè)置，完成試驗(yàn)控制功能。
[0024]在檢測(cè)到各仿真終端已經(jīng)同步的情況下，讀取終端的當(dāng)前絕對(duì)時(shí)間，經(jīng)延時(shí)5S發(fā)送開(kāi)始指令。試驗(yàn)分暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩種，暫態(tài)可通過(guò)前拓和后拓形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的延展。
[0025]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，二級(jí)主機(jī)的數(shù)目根據(jù)變電站電壓等級(jí)數(shù)量對(duì)應(yīng)進(jìn)行分設(shè)，且同一電壓等級(jí)內(nèi)的間隔構(gòu)成三級(jí)網(wǎng)絡(luò)。統(tǒng)采用三級(jí)星型網(wǎng)絡(luò)分布，主機(jī)為一級(jí)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)變電站電壓等級(jí)數(shù)量分設(shè)二級(jí)主機(jī)數(shù)目，構(gòu)成二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，同一電壓等級(jí)內(nèi)的間隔構(gòu)成三級(jí)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是在充分考慮智能變電站分布式終端就地安裝特點(diǎn)基礎(chǔ)上，為盡可能提高無(wú)線傳輸質(zhì)量從而保證不同仿真終端間時(shí)鐘同步的有力舉措。
[0026]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，一級(jí)、二級(jí)主機(jī)也是一、二級(jí)主時(shí)鐘，不僅承擔(dān)同步授時(shí)功能，而且負(fù)責(zé)PC上位機(jī)與仿真終端之間數(shù)據(jù)交互。一級(jí)主機(jī)以及二級(jí)主機(jī)均配置有第一以太網(wǎng)端口以及第二以太網(wǎng)端口； 一級(jí)主機(jī)以及二級(jí)主機(jī)利用自身晶振維護(hù)時(shí)間，經(jīng)第一以太網(wǎng)端口發(fā)布基于MAC層的IEEE1588 PTP協(xié)議報(bào)文，對(duì)應(yīng)從機(jī)接收IEEE1588 PTP協(xié)議報(bào)文，實(shí)現(xiàn)IEEE1588同步操，完成對(duì)應(yīng)主從機(jī)之間的時(shí)鐘同步。一級(jí)主機(jī)以及二級(jí)主機(jī)經(jīng)第一以太網(wǎng)端口接收到來(lái)自對(duì)應(yīng)主機(jī)基于socket通訊的TCP/IP協(xié)議下發(fā)報(bào)文后，經(jīng)第二以太網(wǎng)端口轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)從機(jī)，并經(jīng)第二以太網(wǎng)端口接收來(lái)自對(duì)應(yīng)從機(jī)的上送報(bào)文，并經(jīng)第一以太網(wǎng)端口轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)主機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。從機(jī)接收到TCP/IP協(xié)議報(bào)文，完成仿真PC機(jī)與仿真終端之間的數(shù)據(jù)問(wèn)答交互。其中，二級(jí)主機(jī)由于是一級(jí)主機(jī)的從機(jī)，又是仿真終端的主機(jī)，因此其在同步上一級(jí)主機(jī)后，發(fā)布同步報(bào)文，將接收到的delay_req報(bào)文中的源MAC地址設(shè)為允許通過(guò)的MAC地址，經(jīng)Hash算法添加到地址過(guò)濾寄存器，使仿真終端跟隨上主機(jī)時(shí)鐘。一級(jí)主機(jī)以及二級(jí)主機(jī)中的主時(shí)鐘設(shè)置有訪問(wèn)權(quán)限，防止外界非法訪問(wèn)，增強(qiáng)抗干擾能力。
[0027]在本實(shí)施例中，一、二級(jí)主時(shí)鐘及從時(shí)鐘MAC層組播技術(shù)的IEEE 1588精密時(shí)間協(xié)議(PTP)和基于socket通訊的TCP/IP協(xié)議幀共網(wǎng)實(shí)時(shí)傳遞，保證從時(shí)鐘全程跟隨主時(shí)鐘頻率變化。MAC層組播技術(shù)的應(yīng)用，使主機(jī)與所有下轄從機(jī)之間的每次同步僅需要發(fā)送一次syn和followup報(bào)文，減少了同步用時(shí)，為IEEE 1588精密時(shí)間協(xié)議(PTP)和基于socket通訊的TCP/IP協(xié)議幀共網(wǎng)實(shí)時(shí)傳遞提供有利條件。因?yàn)镮EEE 1588精密時(shí)間協(xié)議(PTP)全程參與，從而保證從時(shí)鐘始終跟隨主時(shí)鐘頻率變化。TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)上下貫通，但I(xiàn)EEE1588PTP協(xié)議只是相鄰層之間傳遞。
[0028]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，仿真終端采用硬件MAC地址過(guò)濾策略，在不增加CPU負(fù)擔(dān)的基礎(chǔ)上，MAC層僅接收來(lái)自相應(yīng)主時(shí)鐘的syn、fol 1wup以及resp報(bào)文;仿真終端將接收到的syn報(bào)文的源MAC地址，作為唯一允許通過(guò)的MAC地址，生成Hash表，并寫(xiě)入仿真終端中PHY芯片地址過(guò)濾寄存器，由PHY芯片進(jìn)行MAC地址過(guò)濾。
[0029]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，仿真終端包括互感器(含MU)仿真終端以及開(kāi)關(guān)(智能終端)仿真終端。
[0030]互感器仿真終端用于模擬互感器輸出，其中，輸出信號(hào)所表征的電氣特性與一次側(cè)真實(shí)值保持一致，這部分由電磁暫態(tài)仿真支持;輸出信號(hào)的自身定義應(yīng)與互感器輸出定義一致，這包括信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的定義以及協(xié)議匹配等方面的內(nèi)容。
[0031]開(kāi)關(guān)仿真終端用于模擬開(kāi)關(guān)以及模擬智能終端；當(dāng)模擬開(kāi)關(guān)時(shí)，接收來(lái)自訂閱保護(hù)或測(cè)控裝置的G00SE跳合閘信號(hào)，且當(dāng)檢測(cè)到有跳合閘行為時(shí)，將相應(yīng)的跳合閘位置信號(hào)按照仿真數(shù)據(jù)處理控制機(jī)配發(fā)G00SE要求進(jìn)行發(fā)布；當(dāng)模擬智能終端時(shí)，將接收到的動(dòng)作指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的DO開(kāi)出，同時(shí)將接入的DI變位，按照仿真數(shù)據(jù)處理控制機(jī)配發(fā)GOOSE要求發(fā)布。
[0032]在本實(shí)施例中，互感器仿真終端中的采集模擬器模擬互感器的真實(shí)輸出，對(duì)于傳統(tǒng)電磁式互感器，由于輸出的是模擬量，采集模擬器需要采用功放輸出。電壓額定值對(duì)應(yīng)功放輸出電壓的57.7V。對(duì)于220kV以下變電站，電流額定值對(duì)應(yīng)于功放輸出的5A，500kV以上變電站，電流額定值對(duì)應(yīng)于功放輸出的1A。對(duì)于電子式互感器，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，互感器與合并單元通常由一個(gè)廠家提供。兩者之間按照某種通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由于電網(wǎng)公司尚未規(guī)范統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，目前通信協(xié)議都是各廠家自定義的，很難彼此兼容。為使得采集模擬器能適應(yīng)不同廠家合并單元的數(shù)據(jù)接口，唯一可行的方法就是將各廠家協(xié)議均考慮在內(nèi)，形成專(zhuān)門(mén)的協(xié)議適配單元，在現(xiàn)場(chǎng)由軟件平臺(tái)進(jìn)行選擇。
[0033]仿真終端經(jīng)同步后，取得系統(tǒng)內(nèi)的絕對(duì)時(shí)間和與主機(jī)相一致的節(jié)拍。當(dāng)仿真PC機(jī)下發(fā)配置數(shù)據(jù)時(shí)，仿真終端根據(jù)暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩種形態(tài)，通過(guò)插值或者計(jì)算生成實(shí)時(shí)仿真數(shù)據(jù)。接收到控制命令時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)間與控制開(kāi)始或停止時(shí)間，整秒時(shí)執(zhí)行開(kāi)始/停止。
[0034]在本實(shí)施例中，如圖2所示，一級(jí)主機(jī)、二級(jí)主機(jī)以及仿真終端均采用DP83640+FPGA+恒溫晶振組合實(shí)現(xiàn)同一裝置能工作主從時(shí)鐘兩種模式。利用DP83640接收來(lái)自無(wú)線網(wǎng)橋的以太網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并啟用IEEE1588報(bào)文識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在PHY層打時(shí)間戳的IEE