一种继电保护动作逻辑仿真实现方法技术

本发明专利技术公开了一种继电保护动作逻辑仿真实现方法，包括：准备逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件；绘制初始状态逻辑图，配置相关图元属性；加载和解析逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件；加载和展示逻辑图；逻辑图仿真演示。本发明专利技术秉承了面向对象和模块化的设计理念，具有高内聚、低耦合、可维护性和移植性强等优点。基于本发明专利技术所描述的方法开发了一套继电保护动作逻辑仿真系统软件，该仿真系统软件可以模拟任意故障类型和故障点的保护动作运行状态，具有准确直观、使用灵活和效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能变电站自动化
，具体涉及一种继电保护动作逻辑仿真实现方法。
技术介绍
继电保护装置作为电力系统的重要组成部分，在电力系统发生故障时能够快速切除故障设备，以保证电力系统的安全运行。若继电保护装置保护动作启动不正确其会对系统造成严重的危害。目前，传统的电力系统故障分析方法是打印保护装置动作报告和动作录波，通过故障录波器查看录波进行分析，不仅分析工作繁琐，而且只能看到保护装置最终的动作状态，无法对其内部工作情况以及潜在问题进行分析。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种便于故障检修人员通过可视化分析以快速高效定位故障原因以修复故障，保证电力系统安全运行的继电保护动作逻辑仿真实现方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种继电保护动作逻辑仿真实现方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、准备逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件根据继电保护装置说明书逻辑图，手动创建逻辑图模型描述配置文件；电力系统发生故障时，继电保护装置保护启动切除故障元件，同时继电保护装置内部产生中间节点信息并自动保存成中间节点文件，通过第三方或者FTP工具下载中间节点文件至本地磁盘上；其中的中间节点文件为COMTRADE99格式并支持DL/T860文件服务传输方式。中间节点文件产生于电力系统出现故障后，继电保护装置保护动作启动后自动产生用于记录当前信息的文件，故只有保护动作启动后才获得中间节点文件。该仿真是在实际保护装置启动后进行的，针对电力系统出现的故障，通过仿真以可视化分析快速定位故障原因，用于及时修复故障。步骤二、绘制初始状态逻辑图，配置相关图元属性采用继电保护动作逻辑仿真系统中逻辑图绘制模块进行逻辑图绘制，确保绘制的逻辑图与继电保护装置说明书中的逻辑图一致；启动继电保护动作逻辑仿真系统，自动加载和解析步骤一中创建的逻辑图模型描述配置文件，手动为逻辑图中每个图元配置相应属性信息；将绘制完成的逻辑图保存到指定的磁盘目录；其中，连接线图元的属性信息与紧跟该连接线首端点的图元信息相同。具备符合条件的逻辑图模型描述配置文件、中间节点文件和逻辑图，且中间节点文件格式符合规范，是继电保护动作逻辑仿真实现的前提。步骤三、加载和解析逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件继电保护动作逻辑仿真系统启动时自动加载和解析逻辑图模型描述配置文件，通过操作按钮加载和解析中间节点文件。步骤四、加载和展示逻辑图继电保护动作逻辑仿真系统根据中间节点文件中描述保护动作信息值的变化，通过部分保护功能元件变位情况进行判断识别，确定关联的逻辑图，然后加载本地磁盘中保存的相关逻辑图，展示于仿真系统主界面；关联的逻辑图是指根据保护元件变位情况确定是哪副逻辑图。相关逻辑图是指步骤二中根据继电保护装置说明书中绘制并保存至指定磁盘目录下所有逻辑图中的其中一个或者多个逻辑图。例如，若A相Ⅰ母差动动作保护元件发生变位，系统根据中间节点信息文件中描述的A相Ⅰ母差动动作保护元件发生变位情况，则确定是I母差动保护逻辑图，然后系统加载步骤一中描述指定磁盘下的I母差动保护逻辑图，展示于仿真系统主界面。步骤五、逻辑图仿真演示中间节点文件以时间为线索，描述多个时刻各保护功能元件的动作逻辑及先后顺序和相应模拟量信息，继电保护动作逻辑仿真系统则基于中间节点文件信息，以可视化逻辑图和模拟量为展示对象，仿真逻辑图中各图元运行过程，从而分析继电保护装置的保护动作运行过程。以某一相对时标i为例，逻辑图的仿真运行过程如下：(1)数据文件交互，获取最新数据，刷新逻辑图中的图元属性信息首先，加载逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件分别形成数据1和数据2；其次，更新数据1中的保护动作图元信息、模拟量图元信息和逻辑门符号图元信息；最后，更新后的数据1成为当前相对时标i的最新数据，以此为基础，刷新每个图元属性信息；其中，继电保护动作逻辑仿真系统启动时自动加载和解析逻辑图模型描述配置文件，形成数据1，包含开关量信息、逻辑运算信息和模拟量信息；继电保护动作逻辑仿真系统通过操作按钮读取本地磁盘上的中间节点文件，形成数据2，只包含开关量信息和模拟量信息；数据2中的相对时标i包含的开关量信息和模拟量信息更新数据1相应的保护动作图元信息和模拟量图元信息；根据最新保护动作图元信息和逻辑运算规则，依次通过逻辑运算更新逻辑门符号图元信息。继电保护动作逻辑仿真系统基于最新数据1，根据图元编号获取数据1中当前信息，刷新图元属性信息。(2)展示逻辑图的最新状态依据当前最新图元属性信息中的状态值，依次刷新逻辑图中图元的颜色显示状态，刷新完毕，则逻辑图展示的最新状态是当前相对时标i保护动作的动作情况和最新相关模拟量值。继电保护动作逻辑仿真系统软件通过操作按钮执行，重复步骤(1)、(2)仿真中间节点文件中其他时标描述的各保护功能元件的动作逻辑信息和模拟量信息。以下是文中所用到的一些专用名词的说明：继电保护装置：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置。逻辑图模型描述配置文件：基于分析继电保护装置说明书中的逻辑图，采用XML语言对逻辑图包含的输入、输出和逻辑运算关系等模型信息进行描述，手动创建自定义的配置文件即逻辑图模型描述配置文件。中间节点信息：保护启动后继电保护装置内部产生的信息，包含保护功能关键逻辑点、状态量、保护元件的计算模拟量。中间节点文件：保护启动后继电保护装置内部产生中间节点信息形成的遵循COMTRADE99格式并支持DL/T860文件服务传输方式的中间节点文件。模拟量：中间节点文件提供各保护元件的关键计算量作为动作依据，作为中间逻辑节点的辅助结果。其中关键计算量信息是指三相电压、差动电流或者制动电流等信息。继电保护动作逻辑仿真系统：基于本专利技术提出的实现方案开发的一套软件，该仿真系统可以较好的仿真电力系统故障过程中各保护功能元件的动作逻辑及先后顺序，同时回放故障及故障前后时刻的模拟量值的变化。有益效果：(1)本专利技术提出的继电保护动作逻辑仿真实现方法秉承了面向对象和模块化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种继电保护动作逻辑仿真实现方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、准备逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件根据继电保护装置说明书逻辑图，手动创建逻辑图模型描述配置文件；电力系统发生故障时，继电保护装置保护启动切除故障元件，同时继电保护装置内部产生中间节点信息并自动保存成中间节点文件，通过第三方或者FTP工具下载中间节点文件至本地磁盘上；步骤二、绘制初始状态逻辑图，配置相关图元属性采用继电保护动作逻辑仿真系统中逻辑图绘制模块进行逻辑图绘制，确保绘制的逻辑图与继电保护装置说明书中的逻辑图一致；启动继电保护动作逻辑仿真系统，自动加载和解析步骤一中创建的逻辑图模型描述配置文件，手动为逻辑图中每个图元配置相应属性信息；将绘制完成的逻辑图保存到指定的磁盘目录；步骤三、加载和解析逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件步骤四、加载和展示逻辑图继电保护动作逻辑仿真系统根据中间节点文件中描述保护动作信息值的变化，通过部分保护功能元件变位情况进行判断识别，确定关联的逻辑图，然后加载本地磁盘中保存的相关逻辑图，展示于仿真系统主界面；步骤五、逻辑图仿真演示中间节点文件以时间为线索，描述多个时刻各保护功能元件的动作逻辑及先后顺序和相应模拟量信息，继电保护动作逻辑仿真系统则基于中间节点文件信息，以可视化逻辑图和模拟量为展示对象，仿真逻辑图中各图元运行过程，从而分析继电保护装置的保护动作运行过程。...

【技术特征摘要】
1.一种继电保护动作逻辑仿真实现方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、准备逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件
根据继电保护装置说明书逻辑图，手动创建逻辑图模型描述配置
文件；电力系统发生故障时，继电保护装置保护启动切除故障元件，
同时继电保护装置内部产生中间节点信息并自动保存成中间节点文
件，通过第三方或者FTP工具下载中间节点文件至本地磁盘上；
步骤二、绘制初始状态逻辑图，配置相关图元属性
采用继电保护动作逻辑仿真系统中逻辑图绘制模块进行逻辑图
绘制，确保绘制的逻辑图与继电保护装置说明书中的逻辑图一致；启
动继电保护动作逻辑仿真系统，自动加载和解析步骤一中创建的逻辑
图模型描述配置文件，手动为逻辑图中每个图元配置相应属性信息；
将绘制完成的逻辑图保存到指定的磁盘目录；
步骤三、加载和解析逻辑图模型描述配置文件和中间节点文件
步骤四、加载和展示逻辑图
继电保护动作逻辑仿真系统根据中间节点文件中描述保护动作
信息值的变化，通过部分保护功能元件变位情况进行判断识别，确定
关联的逻辑图，然后加载本地磁盘中保存的相关逻辑图...

【专利技术属性】
技术研发人员：田君茹，苏怀广，张凯，王菲菲，魏欣，王林先，董岱岳，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37