一種繼電保護虛擬仿真系統及仿真方法
【專利摘要】一種繼電保護虛擬仿真系統及仿真方法，所述的仿真系統主要由管理編譯子系統、保護仿真子系統、試驗分析子系統，MMS通信子系統以及界面顯示子系統構成，其中：所述的管理編譯子系統主要負責管理仿真項目的所有相關文件和配置選項，并負責編譯算法文件為動態(tài)鏈接庫；所述的保護仿真子系統負責創(chuàng)建虛擬裝置并驅動虛擬裝置運行；所述的試驗分析子系統負責虛擬裝置試驗和結果分析功能，它建立在所有仿真子系統的基礎上，產生虛擬裝置輸入數據，并分析虛擬裝置輸出數據；MMS通信子系統負責與站控層建立TCP通信，并基于MMS協議支持庫，實現與實際智能變電站站控層的MMS通信仿真功能，實現與基于標準的DL/T860變電運行監(jiān)控系統的無縫對接；界面顯示子系統是個公共的子系統，與上述四個子系統都存在功能上的關聯。
【專利說明】一種繼電保護虛擬仿真系統及仿真方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種繼電保護虛擬仿真系統及仿真方法，屬于電力系統繼電保護【技術領域】。
【背景技術】
[0002]電力系統中仿真已經成為開發(fā)、運行、維護繼電保護裝置必不可少的工具，目前電力系統的仿真主要研究為一次系統的仿真，二次系統仿真涉及較少，二次系統的仿真僅僅針對變電站站控層系統之間通信的仿真，實現站控層系統設備之間的網絡鏈路通信和信息交互，而對于繼電保護邏輯功能的模擬，以及間隔層設備和站控層系統后臺之間的通信并不具備。目前對于從事繼電保護的運維人員只能通過實際物理保護裝置進行學習和培訓。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種繼電保護虛擬仿真系統及仿真方法，它將繼電保護設備的功能在服務器中實現，實現對二次保護功能的虛擬仿真模擬，完成與現實物理裝置同樣的保護邏輯功能和通信功能，如線路保護，變壓器保護和母差保護等。
[0004]本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來完成的，所述的一種繼電保護虛擬仿真系統，它主要由管理編譯子系統、保護仿真子系統、試驗分析子系統，MMS通信子系統以及界面顯示子系統構成，其中:
所述的管理編譯子系統主要負責管理仿真項目的所有相關文件和配置選項，并負責編譯算法文件為動態(tài)鏈接庫；該管理編譯子系統處在最低層的基礎層，處在最低層；
所述的保護仿真子系統負責創(chuàng)建虛擬裝置并驅動虛擬裝置運行，是所有子系統的核心，處在第二層；
所述的試驗分析子系統負責虛擬裝置試驗和結果分析功能，它建立在所有仿真子系統的基礎上，產生虛擬裝置輸入數據，并分析虛擬裝置輸出數據；
MMS通信子系統負責與站控層建立TCP通信，并基于MMS協議支持庫，實現與實際智能變電站站控層的MMS通信仿真功能，實現與基于標準的DL/T 860變電運行監(jiān)控系統的無縫對接；
界面顯示子系統是個公共的子系統，與所述管理編譯子系統、保護仿真子系統、試驗分析子系統，MMS通信子系統四個子系統都存在功能上的關聯。
[0005]本發(fā)明所述的管理編譯子系統包括項目管理模塊和算法編譯模塊；所述的保護仿真子系統包括交流通道配置模塊、軟件屬性模塊、保護邏輯圖順序化模塊、裝置信息模塊以及驅動引擎模塊；該保護仿真子系統提供大量的數據接口供其它子系統調用；所述的試驗分析子系統包括保護模擬量輸出模塊和數據波形分析模塊；所述的界面顯示子系統包括各個界面顯示對話框或窗口組成的界面顯示模塊。
[0006]一種利用上述繼電保護虛擬仿真系統進行仿真方法，該仿真方法包括: a)若仿真項目未編譯，執(zhí)行編譯命令，編輯算法文件；
b)算法文件編譯之后，讀取模擬和數字量配置、軟件配置和保護邏輯圖信息；
c)初始化系統控制與數據信息；
d)加載算法動態(tài)鏈接庫文件；
e)初始化掃描引擎，啟動定時掃描；
f)邏輯圖定時掃描，是否停止掃描，若是釋放系統資源，結束仿真；若否，返回邏輯圖定時掃描。
[0007]本發(fā)明是通過動態(tài)加載保護算法庫，實現對保護邏輯功能的實時仿真，可以實現與實際物理裝置中相似的保護邏輯功能；它通過與站控層建立TCP通信，并基于麗S協議支持庫，實現與智能變電站站控層的麗S通信仿真功能，實現與基于標準的DL/T 860變電運行監(jiān)控系統的無縫互聯互通。
[0008]本發(fā)明具有如下技術特點:
一是此仿真技術具有廣泛的適用性。適用于線路保護、母線及失靈保護、變壓器保護、發(fā)變組保護、短引線保護、電抗器保護、電容器保護等各類保護裝置的保護邏輯的仿真；二是此仿真技術具有較好的易用性，將復雜的保護邏輯轉換為在服務器側直觀的表達，方便繼電保護的從業(yè)人員的培訓使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1繼電保護虛擬仿真技術邏輯結構關系圖。
[0010]圖2繼電保護仿真處理流程示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面將結合附圖對本發(fā)明作詳細的介紹:圖1所示，本發(fā)明所述的一種繼電保護虛擬仿真系統，它主要由管理編譯子系統、保護仿真子系統、試驗分析子系統，MMS通信子系統以及界面顯示子系統構成，其中:
所述的管理編譯子系統主要負責管理仿真項目的所有相關文件和配置選項，并負責編譯算法文件為動態(tài)鏈接庫；該管理編譯子系統處在最低層的基礎層，處在最低層；
所述的保護仿真子系統負責創(chuàng)建虛擬裝置并驅動虛擬裝置運行，是所有子系統的核心，處在第二層；
所述的試驗分析子系統負責虛擬裝置試驗和結果分析功能，它建立在所有仿真子系統的基礎上，產生虛擬裝置輸入數據，并分析虛擬裝置輸出數據；
MMS通信子系統負責與站控層建立TCP通信，并基于MMS協議支持庫，實現與實際智能變電站站控層的MMS通信仿真功能，實現與基于標準的DL/T 860變電運行監(jiān)控系統的無縫對接；
界面顯示子系統是個公共的子系統，與所述管理編譯子系統、保護仿真子系統、試驗分析子系統，MMS通信子系統四個子系統都存在功能上的關聯。
[0012]本發(fā)明所述的管理編譯子系統包括項目管理模塊和算法編譯模塊；所述的保護仿真子系統包括交流通道配置模塊、軟件屬性模塊、保護邏輯圖順序化模塊、裝置信息模塊以及驅動引擎模塊；該保護仿真子系統提供大量的數據接口供其它子系統調用；所述的試驗分析子系統包括保護模擬量輸出模塊和數據波形分析模塊；所述的界面顯示子系統包括各個界面顯示對話框或窗口組成的界面顯示模塊。
[0013]圖2所示，一種利用上述繼電保護虛擬仿真系統進行仿真方法，該仿真方法包括:
a)若仿真項目未編譯，執(zhí)行編譯命令，編輯算法文件；
b)算法文件編譯之后，讀取模擬和數字量配置、軟件配置和保護邏輯圖信息；
c)初始化系統控制與數據信息；
d)加載算法動態(tài)鏈接庫文件；
e)初始化掃描引擎，啟動定時掃描；
f)邏輯圖定時掃描，是否停止掃描，若是釋放系統資源，結束仿真；若否，返回邏輯圖定時掃描。
[0014]實施例:圖1所示，本發(fā)明的實現主要由如下幾個子系統構成:管理編譯子系統、保護仿真子系統、試驗分析子系統，MMS通信子系統以及界面顯示子系統。
[0015]管理編譯子系統主要負責管理仿真項目的所有相關文件和配置選項，并負責編譯算法文件為動態(tài)鏈接庫。這個子系統是基礎，處在最低層。只有建立了仿真項目，并成功編譯算法文件，裝置的仿真才能繼續(xù)。包括項目管理模塊和算法編譯模塊。
[0016]保護仿真子系統是所有子系統的核心，處在第二層，負責創(chuàng)建虛擬裝置并驅動虛擬裝置運行。包括交流通道配置模塊、軟件屬性模塊、保護邏輯圖順序化模塊、裝置信息模塊以及驅動引擎模塊。提供大量的數據接口供其他系統調用。
[0017]試驗分析子系統負責虛擬裝置試驗和結果分析功能。這個子系統建立在裝置仿真子系統的基礎上，產生虛擬裝置輸入數據，并分析虛擬裝置輸出數據。包括保護模擬量輸出模塊和數據波形分析模塊。
[0018]MMS通信子系統負責與站控層建立TCP通信，并基于MMS協議支持庫，實現與實際智能變電站站控層的MMS通信仿真功能，實現與基于標準的DL/T 860變電運行監(jiān)控系統的無縫對接。
[0019]界面顯示子系統是個公共的子系統，與上面四個子系統都存在功能上的關聯。包括各個界面顯示對話框或窗口組成的界面顯示模塊。
[0020]圖2所示，本發(fā)明所述的仿真方法是:若仿真項目未編譯，執(zhí)行編譯命令；讀取模擬和數字量配置、軟件配置和保護邏輯圖信息；初始化系統控制與數據信息；加載算法動態(tài)鏈接庫文件；初始化掃描引擎，啟動定時掃描；是否停止掃描，若是釋放系統資源，結束仿真。
【權利要求】
1.一種繼電保護虛擬仿真系統，它主要由管理編譯子系統、保護仿真子系統、試驗分析子系統，MMS通信子系統以及界面顯示子系統構成，其特征在于: 所述的管理編譯子系統主要負責管理仿真項目的所有相關文件和配置選項，并負責編譯算法文件為動態(tài)鏈接庫；該管理編譯子系統處在最低層的基礎層，處在最低層； 所述的保護仿真子系統負責創(chuàng)建虛擬裝置并驅動虛擬裝置運行，是所有子系統的核心，處在第二層； 所述的試驗分析子系統負責虛擬裝置試驗和結果分析功能，它建立在所有仿真子系統的基礎上，產生虛擬裝置輸入數據，并分析虛擬裝置輸出數據； MMS通信子系統負責與站控層建立TCP通信，并基于MMS協議支持庫，實現與實際智能變電站站控層的MMS通信仿真功能，實現與基于標準的DL/T 860變電運行監(jiān)控系統的無縫對接； 界面顯示子系統是個公共的子系統，與所述管理編譯子系統、保護仿真子系統、試驗分析子系統，MMS通信子系統四個子系統都存在功能上的關聯。
2.根據權利要求1所述的繼電保護虛擬仿真系統，其特征在于: 所述的管理編譯子系統包括項目管理模塊和算法編譯模塊； 所述的保護仿真子系統包括交流通道配置模塊、軟件屬性模塊、保護邏輯圖順序化模塊、裝置信息模塊以及驅動引擎模塊；該保護仿真子系統提供大量的數據接口供其它子系統調用； 所述的試驗分析子系統包括保護模擬量輸出模塊和數據波形分析模塊； 所述的界面顯示子系統包括各個界面顯示對話框或窗口組成的界面顯示模塊。
3.一種利用權利要求1或2所述繼電保護虛擬仿真系統進行仿真方法，其特征在于該仿真方法包括: a)若仿真項目未編譯，執(zhí)行編譯命令，編輯算法文件； b)算法文件編譯之后，讀取模擬和數字量配置、軟件配置和保護邏輯圖信息； c)初始化系統控制與數據信息； d)加載算法動態(tài)鏈接庫文件； e)初始化掃描引擎，啟動定時掃描； f)邏輯圖定時掃描，是否停止掃描，若是釋放系統資源，結束仿真；若否，返回邏輯圖定時掃描。
【文檔編號】G06Q50/06GK104035810SQ201410210197
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權日:2014年5月19日
【發(fā)明者】郭曉, 裘愉濤, 王堅敏, 仇群輝, 陳實, 嚴耀良, 周衛(wèi)國, 江偉建, 史建立, 董貝, 肖碧濤, 萬堯峰 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司嘉興供電公司, 南京國電南自軟件工程有限公司, 南京國電南自電網自動化有限公司