基于IEC61850的數(shù)字化繼電保護實訓仿真系統(tǒng).pdf

1、智能變電站是智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，其建設將對變電站的設計、管理、檢測和運行維護帶來巨大變革。對于智能變電站二次系統(tǒng)的工程設計來說，最具影響的變化就是:智能變電站以通信網(wǎng)絡取代了常規(guī)二次回路，網(wǎng)絡中的虛擬數(shù)字信息取代了物理上的電氣信號。二次系統(tǒng)功能信息邏輯和信號的輸入輸出關系與通信網(wǎng)絡接線不再一一對應，電纜或光纜最多只能反映出通信上的連接關系，保護實訓中不能描述真實的功能互操作、互通關系。智能裝置僅僅是一個通用的運行平臺，裝置不再反映功能的

2、配置情況。目前的保護實訓仿真系統(tǒng)還停留在傳統(tǒng)的對保護功能進行簡單仿真，不僅功能單一，只能仿真單一裝置，而且無法支持用戶定制。這種實訓系統(tǒng)已無法滿足未來電網(wǎng)發(fā)展對人員培訓的要求，因此從人員培訓需求入手，研究滿足智能電網(wǎng)發(fā)展需要的保護和控制實訓系統(tǒng)是十分必要的。
　　針對這種情況，本文提出了基于IEC61850的數(shù)字化繼電保護實訓仿真系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)的虛擬保護是基于現(xiàn)實中的繼電保護設備進行建模，以圖形化為基礎，并且基于IEC61850硬

3、件和軟件以局域網(wǎng)為銜接相互配合的方式進行通信方式，進行單裝置測試和動態(tài)二次回路的應用培訓。即采用組件和虛回路映射方法，將虛擬回路與保護裝置的信號關聯(lián)映射為可視化的實體接線操作。裝置采用組件技術，對原理、邏輯進行定制形成自定義保護，最后與網(wǎng)絡保護測試儀進行閉環(huán)測試。虛擬回路映射的作用是完成虛擬保護和虛擬測試儀的連線，實質(zhì)是以保護功能為基礎的，基于IEC61850和局域網(wǎng)通信的配置方法和通信方式描述需要建立一個虛擬的通道，這樣就會明確各個相

4、的電流和電壓的情況。并且基于IEC61850的數(shù)據(jù)進行動態(tài)回路的可視化，展示二次裝置與二次回路構成的完整的二次系統(tǒng)的信號流通和邏輯回路動態(tài)行為，向培訓人員展示一個完整變電站的二次系統(tǒng)動態(tài)全景視圖。
　　本文建立滿足電網(wǎng)未來培訓需求的繼電保護和控制裝置的實訓仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立規(guī)范化的模型及模型擴展規(guī)范，支持虛擬裝置的互操作，可以模擬一個完整的故障斷面，將保護裝置和二次回路完整的邏輯動態(tài)過程展示給參訓人員，虛擬保護裝置首次原創(chuàng)了可自

5、由配置原理、邏輯的虛擬保護裝置，并完整展現(xiàn)了保護裝置的運行機理、輸入輸出特性和電氣回路。
　　仿真系統(tǒng)還原測試全過程仿真，充分滿足繼電保護實訓過程中對二次裝置檢驗、故障分析等各方面的需求，以面向電力系統(tǒng)的實際應用為原則，建立裝置的各種告警、故障等報告和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)模擬和仿真了實際保護裝置的功能和工作過程，這樣既節(jié)約了成本，又提高了測試的靈活性，并且采用組件的形式搭建，有很好的擴展性和兼容性，從而豐富了繼電保護培訓的手段和方式。