和關聯(lián)元件；
[0059] 第二級模型，其從所述第一級模型派生，所述第二級模型包括端子類、觸點類、電 阻類、二極管、繼電器類、導線、切換開關類七個；以及，
[0060] 第三級模型：其從所述第二級模型派生；所述第三級模型具體到最細化的一類元 件個體。
[0061] 本實施方式中，三級模型構成元件數(shù)學模型庫，通過可視化編輯工具基于QT框架 的C語言進行編寫可將元件數(shù)學庫的元件模型實例化，進而生成仿真二次回路，如下圖4所 不。
[0062] 因為大部分的元件都是雙端元件，多端元件最多的是雙位置繼電器（兩個先前、4 個接線端），其實，雙位置繼電器也可以解耦為兩個狀態(tài)相反的繼電器元件，即可分解為兩 個雙端元件。所以，第一級模型是最基本類型，將所有元件均分解為雙端元件。
[0063] 獨立元件是元件本身的狀態(tài)、動作邏輯由自身決定或由外部擾動決定，且元件狀 態(tài)不直接影響其他元件狀態(tài)，與回路中其他元件無關；獨立元件包括：端子類、電阻類以及 二極管類等等。獨立元件的基本屬性如表1所示：
[0064] 表1獨立元件的基本屬性
[0065]
[0066] 關聯(lián)元件是元件本身的狀態(tài)或動作邏輯受其他元件影響或者直接影響其他元件 的狀態(tài)；所述關聯(lián)元件包括觸點類、繼電器類以及切換開關類。繼電器類的元件的關聯(lián)比較 直觀，繼電器可分解為線圈和若干個觸點，線圈狀態(tài)決定輔助觸點的狀態(tài)?？臻_和切換開關 的模型與此類似，空開和切換開關最終動作結果也是轉(zhuǎn)化為若干個觸點的分、合。因此，關 聯(lián)元件可直接分解為一個虛擬元件和一組輔助觸點。以兩極空開為例，空開分合，導致的結 果是兩副觸點同時分合，去開斷或接通兩條回路。在建立變電站二次回路仿真建模時，空開 即可等效于兩個觸點，另虛擬一個空開元件作為接受外部擾動（手動操作）的中間件，此虛 擬元件不接入任何一條回路。關聯(lián)元件的基本屬性如表2所示：
[0067] 表2關聯(lián)元件的基本屬性
[0068]
[0069]作為本發(fā)明實施方式的另一種實施方式，端子類包括普通端子和實驗端子。實際 變電站現(xiàn)場，端子排內(nèi)側接線至裝置背板范圍不屬于繼電保護工作范圍，且廠家調(diào)試完后 基本不出現(xiàn)異常，因此，在建立端子類模型時只考慮端子排外側接線，所以，實驗端子分解 為普通端子加上中間一個開斷元件，普通端子簡化為一個兩狀態(tài)的雙端元件。端子類的基 本屬性如表3所示：
[0070] 表3端子類元件的基本屬性
[0073] 作為本發(fā)明實施方式的另一種實施方式，觸點類元件多數(shù)是從屬于繼電器或者切 換開關的輔助觸點，少數(shù)由保護裝置內(nèi)部邏輯驅(qū)動的功能接點（例如A相跳閘出口接點，重 合閘出口接點等，保護動作出口時接點動作），另還有一類由外部擾動驅(qū)動的，例如壓板。觸 點類元件的基本屬性如下表4所示：
[0074] 表4觸點類元件的基本屬性
[0075]
[0076] 作為本發(fā)明實施方式的另一種實施方式，電阻類包括電阻和信號元件。電阻和信 號元件均為獨立元件，不跟其他元件關聯(lián)。電阻類元件的基本屬性如下表5所示：
[0077] 表5電阻類元件的基本屬性
[0080] 作為本發(fā)明實施方式的另一種實施方式，二極管類作為一類二次回路特殊元件， 其特征明顯且數(shù)量很少，均為獨立元件。二級管類元件的基本屬性如表6所示：
[0081] 表6二級管類的基本屬性
[0082]
[0083] 作為本發(fā)明實施方式的另一種實施方式，繼電器類分解為一組關聯(lián)元件的父元件 線圈和若干個子元件輔助觸點。繼電器是二次回路中一種特殊元件，正是由于繼電器的存 在使得二次回路區(qū)別于普通電路，繼電器動作、復歸導致若干輔助觸點變位從而改變回路 狀態(tài)，使得二次回路分析比普通電路要復雜得多。實際的繼電器由線圈和若干輔助觸點組 成一個元件，本發(fā)明提供的變電站二次回路仿真建模方法中，將繼電器分解為一個線圈和 若干觸點分別建模，線圈作為一組關聯(lián)元件的父元件，決定若干子元件（輔助觸點）的狀 態(tài)。繼電器類元件的基本屬性如表7所示：
[0084] 表7繼電器類的基本屬性

[0087] 作為本發(fā)明實施方式的另一種實施方式，切換開關類是關聯(lián)元件，包括切換開關、 空開、多頭鍘刀、按鈕。切換開關類與繼電器類的區(qū)別在于這類元件動作來自于外部擾動 (手動操作），而不是電路狀態(tài)的變化。切換開關類動作的結果也同樣是一個或多個觸點 同時變位。類似繼電器類，切換開關類分解為虛擬的父元件切換開關或空開和若干子元件 輔助觸點。父元件的共同特征為虛擬，不實際存在于回路中（實際存在于回路中的是其觸 點）。以兩極空開為例。手動操作空開時，其兩副觸點同時同向（即空開分觸點分，空開合 觸點合）進行變位。在變電站二次回路仿真建模時，將空開等效于兩個觸點元件分別位于 兩條回路中，另虛擬一空開元件作為父元件接受外部輸入（手動操作），通過父元件與子元 件的關聯(lián)關系驅(qū)動兩個觸點動作。切換開關類的基本屬性如表8所示：
[0088] 表8切換開關類的基本屬性
[0089]
[0090] 作為本發(fā)明實施方式的另一種實施方式，由二級模型派生而出的三級模型，具體 到最細化的某一類元件個體，是與元件外觀圖形合并為一體的模型，是整個模型體系的最 終應用級，可直接實例化用于搭建仿真二次回路。以二級觸點類元件為例，可派生出三級模 型：瞬時閉合常開觸點、瞬時斷開常閉觸點、延時閉合常開觸點等等，以上每一種又可結合 不同元件外觀（圖符）進一步細分。圖5即為瞬時斷開常閉觸點的派生路徑。
[0091] -級模型為抽象定義，因此元件數(shù)學模型從二級開始定義，庫文件以XML格式為 存儲格式，存為元件模板ModelAttributeTemplate.xml，包含7類元件模板。元件庫模板定 義為通用，不隨系統(tǒng)的改變而改變。例如端子模板，在QT框架的C語言進行編寫的部分程 序如下所示：
[0092]〈terminalch="端子">
[0104] 盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域。對于熟悉本領域的人員而言可容易地 實現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1. 一種變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，包括以下步驟： Sl，根據(jù)二次回路元件屬性，將變電站二次回路仿真建模的模型系統(tǒng)分成圖模一體化 并指向具體一類元件的三級模型，建立元件數(shù)學模型庫； S2,通過可視化編輯工具將模型實例化，進而生成變電站仿真二次回路，并將所述元件 數(shù)學模型庫的庫文件設置為XML格式； 其中，所述可視化編輯工具是基于QT框架的C語言編寫。2. 如權利要求1所述的變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，步驟S2中通過基 于QT框架的C語言進行編寫將所述元件數(shù)學模型庫實例化，具體步驟包括： S21，分析總結新建元件數(shù)學模型庫實例化的方案； 522, 編輯元件數(shù)學模型外觀； 523, 根據(jù)所述元件數(shù)學模型庫派生元件數(shù)學模型屬性； 524, 將所述元件數(shù)學模型外觀與所述元件數(shù)學模型屬性定義關聯(lián)； S25，保存元件數(shù)學模型庫，更新所述元件數(shù)學模型庫。3. 如權利要求2所述的變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，步驟S22具體包 括： S221，編輯元件數(shù)學模型靜態(tài)外觀； S222,編輯元件數(shù)學模型各個狀態(tài)的動態(tài)外觀。4. 如權利要求2所述的變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，步驟S23具體包 括： S231，根據(jù)元件數(shù)學模型派生元件數(shù)學模型的基本屬性； S232,根據(jù)需求，增加元件數(shù)學模型特殊屬性。5. 如權利要求1-4中任一項所述的變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，所述 三級模型包括： 第一級模型，其是將所有元件均分解為雙端元件的最基本類型；所述第一級模型依據(jù) 二次回路元件之間的關聯(lián)分為獨立元件和關聯(lián)元件； 第二級模型，其從所述第一級模型派生，所述第二級模型包括端子類、觸點類、電阻類、 二極管、繼電器類、導線、切換開關類七個；以及， 第三級模型：其從所述第二級模型派生；所述第三級模型具體到最細化的一類元件個 體； 其中，所述獨立元件是元件本身的狀態(tài)、動作邏輯由自身決定或由外部擾動決定，且元 件狀態(tài)不直接影響其他元件狀態(tài)，與回路中其他元件無關；所述獨立元件包括：端子類、電 阻類以及二極管類； 所述關聯(lián)元件是元件本身的狀態(tài)或動作邏輯受其他元件影響或者直接影響其他元件 的狀態(tài)；所述關聯(lián)元件包括觸點類、繼電器類以及切換開關類。6. 如權利要求5所述的變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，所述端子類包括 普通端子和實驗端子，所述實驗端子分解為所述普通端子加上中間一個開斷元件，所述普 通端子簡化為一個兩狀態(tài)的雙端元件。7. 如權利要求5所述的變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，所述電阻類包括 電阻和信號元件。8. 如權利要求5所述的變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，所述繼電器類分 解為一組關聯(lián)元件的父元件線圈和若干個子元件輔助觸點。9. 如權利要求5所述的變電站二次回路仿真建模方法，其特征在于，所述切換開關類 包括切換開關、空開、多頭鍘刀、按鈕；所述切換開關類分解為虛擬的父元件切換開關或空 開和若干子元件輔助觸點。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種變電站二次回路仿真建模方法，包括以下步驟：S1，根據(jù)二次回路元件屬性，將變電站二次回路仿真建模的模型系統(tǒng)分成圖模一體化并指向具體一類元件的三級模型，建立元件數(shù)學模型庫；S2，通過可視化編輯工具將模型實例化，進而生成變電站仿真二次回路，并將所述元件數(shù)學模型庫的庫文件設置為XML格式；其中，所述可視化編輯工具是基于QT框架的C語言編寫。應用本發(fā)明所述的變電站二次回路仿真建模方法，元件數(shù)學模型庫建立合理、準確，不依賴于某一特定仿真系統(tǒng)，具有合理、準確、通用的優(yōu)點。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105243196
【申請?zhí)枴緾N201510600208
【發(fā)明人】吳義純, 馮可, 徐正清, 孫洪斌, 馬群, 呂建超
【申請人】國網(wǎng)安徽省電力公司培訓中心, 北京科東電力控制系統(tǒng)有限責任公司, 安徽電氣工程職業(yè)技術學院, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月18日