基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于变电站分布仿真测试的同步控制方法，所述的测试系统利用DSP技术对电力线路中故障点及其保护装置之间的动作逻辑进行仿真测试，包括仿真主机、模拟量输出子机，所述的仿真主机与模拟量输出子机通过光纤连接。本发明专利技术所利用的测试方法为将多个模拟量输出子机分别放置到不同间隔的合并单元装置前，使用仿真主机通过光纤远距离同步控制仿真输出，同时给多个合并单元加量测试，可接收保护装置动作返回的Goose信号也可接收开关量动作节点实现闭环测试，实现智能电网系统的联调，真实的反映全站系统真正运行时的工况。

【技术实现步骤摘要】
基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法
本专利技术属于电力系统故障测试与仿真，具体涉及一种基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法。
技术介绍
变电站是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所，所以变电站二次系统质量的优劣与否，直接关系到电力系统本身的正常安全运行，同时也对社会经济的正常发展和人民群众的生命财产安全有着重大的影响。尤其近年来数字化变电站的巨大发展。智能变电站二次保护系统调试成为其中最为重要的环节，目前智能变电站对继电保护系统的测试还是以单元件测试为主，对装置进行定点校验，并不进行全站系统的联调，并不能完全真实的反映全站系统真正运行时的工况。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法，所组建的仿真测试系统用于测试保护装置与保护装置之间动作逻辑；所提供的同步控制方法避免了外接同步信号的繁琐和测试仿真的不准确、不真实问题，本专利技术能更可靠的验证保护装置动作正确性保证变电站可靠运行。技术方案：基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法，包括组建仿真测试系统和进行仿真测试的同步控制，所述的所述的仿真测试系统为分布式控制输出，包括仿真主机、模拟量输出子机，所述的仿真主机与模拟量输出子机通过光纤连接；所述的控制方法为通过仿真主机输出同步信号和测试数据到模拟量输出子机。进一步的，所述的仿真测试系统中模拟量输出子机输出3路模拟量电流4路模拟量电压，给模拟量输入的合并单元加量，所述的模拟量输出子机具有开关量输入和输出接口，可采集保护装置或智能终端返回的节点信号，用于闭环测试。所述的仿真主机同步控制多台模拟量输出子机同步输出；所述的仿真主机与模拟量输出子机间的通讯协议中包含了数据传输和同步信息传输；所述的仿真主机每秒钟分别给模拟量输出子机发送一个同步信号，模拟量输出子机在接收到同步信号后调整输出相位；所述的仿真主机的DSP处理器芯片为TMS320VC33，其通信卡包括DSP时钟，保证通信卡之间同步性；更进一步的，所述的控制方法由仿真主机输入到DSP外部中断的同步时钟信号，中断级别高，立即引起各个通信卡内的DSP中断，DSP进入中断后，先向卡内3个光纤以太网口同时写入启动发送命令，将预先写入光纤以太网端口的数据发出，然后由DSP控制从FIFO中读取计算机写入的数据，写入到相应的3个光纤以太网端口，下一次中断来时启动发出去。这样避免了卡内端口之间及不同卡端口之间数据长度差异造成的写入差异，保证同步一致性。有益效果：本专利技术相比现有技术其显著的效果在于，本专利技术提出同步控制技术为多台设备同步仿真输出提供技术基础，可实现仿真测试系统通过测试智能电网中保护装置与保护装置之间动作逻辑，利用DSP技术对全站系统进行仿真和联调，真实的反映全站系统真正运行时的工况，在变电站单体调试与单间隔整组测试后，进行多间隔的动作逻辑测试，能更可靠的验证保护装置动作正确性保证变电站可靠运行。附图说明图1是本专利技术如果采用现有技术提供仿真测试同步信号的系统结构示意图；图2是本专利技术的仿真测试系统中同步信号控制的结构示意图；图3是本专利技术的模拟量输出子机结构示意图；图4是本专利技术的同步控制及其同步信号数据方式示意图；图5是本专利技术中DSP仿真处理流程图。具体实施方式为了详细的说明本专利技术公开的技术方案，下面结合说明书附图和具体实施例做进一步的阐述。智能变电站调试流程主要包含了工厂验收测试和现场验收测试，两种验收测试均是对单体装置功能和性能方面的测试。例如：SMV接收测试、Goose收发测试、SMV抖动测试、合并单元同步性测试、保护定值校验测试、合并单元对时精度守时精度测试等。另外，在变电站中存在多种保护装置，如线路保护装置、母线保护装置、主变保护装置等，当实际发生故障时，根据故障点不同，不同保护装置有相对应的动作情况，例如，当母差故障时，母线保护检测到故障差流，并给出母差动作信号，此时线路保护和主变保护不应有动作，保护与保护之间的动作逻辑关系也是现场测试的一个重要环节。现有的测试设备不能满足该测试需求，本专利技术提出的测试方法是专门用于多设备同步输出的同步控制技术，实现测试保护与保护之间动作逻辑的测试系统；在变电站单体调试与单间隔整组测试后，进行多间隔的动作逻辑测试能更可靠的验证保护装置动作正确性保证变电站可靠运行。现有测试方案都是采用外接GPS方式实现多设备的同步输出，接线方式如图1所示。每台继保测试仪连接GPS对时装置，继保测试仪直接连接到保护装置上，电压电流直接给保护装置加量，测试保护装置的逻辑。本专利技术所利用的测试方法无需使用外接对时信号，仿真主机自主给模拟量输出自己发送同步信号，保证对台设备的同步输出。如图2-5所示，本专利技术提供的一种基于变电站分布式仿真测试的同步控制技术，由仿真主机、三个模拟量输出子机构成，所述的仿真主机与模拟量输出子机通过光纤连接，仿真主机同步控制三台模拟量子机输出，保证三台模拟量输出子机的同步输出。测试系统有仿真主机和模拟量输出子机构成，仿真主机与子机采用百兆以太网光纤连接，可实现远距离控制。仿真主机具备多路输出光口，每个光口控制一台子机，仿真主机与子机键通讯采用私有协议格式，仿真主机具有Goose收发光口，用于接收保护装置的数字跳闸信号，实现闭环测试。模拟量输出子机输出3路模拟量电流4路模拟量电压，给模拟量输入的合并单元加量，模拟量输出子机子机具有开关量输入和输出接口，可采集保护装置或智能终端返回的节点信号，用于闭环测试。现场测试中，母线合并单元、线路合并单元、主变高压侧合并单元是分布式布置，设备之间间隔十米甚至一百米远，因此本方案仿真主机与子模拟量输出子机之间选择光纤通信，同时根据本方案同步控制方法实现多台设备间的同步控制，保证系统测试完整性。对于上述测试系统，下面具体介绍各单元测试功能和具体的仿真测试同步控制。首先进行初始化处理，包括初始化仿真光纤口，然后不停读仿真光纤口，等待仿真主机发送过来的配置操作，配置包括对仿真测试仪卡的模拟输出量的数量及通道，开关输入量的数量及通道等配置，当配置数据交换完后，仿真主机马上开始启动仿真，仿真开始。仿真开始后，每个仿真步长，仿真主机都会同步地向每个仿真光纤口发送数据，DSP端程序循环读取仿真光纤口，收到新的数据包后，根据数据包类型进行分别处理，主要分为2类数据包，具体如下：1、模拟输出量数据包：收到模拟输出量数据包后，通过与功率放大器接口电路将模拟输出量信号对应地送给功率放大器电路装置，同时处理器读取8路开关输入信号，如有变位，将变位开关输入信号通过仿真光纤的发送端口上传到仿真主机；2、停止仿真数据包：收到停止仿真数据包后，本次仿真结束，仿真主机停止仿真了。DSP端程序重新自己，然后不停读仿真光纤口，等待仿真主机发送过来的配置操作，进行下一次新的仿真。3，同步信号数据包：光纤通信中，每秒发送一个同步信号，模拟量输出子机接收到同步信号后矫正输出角度。光线信号内部传输延时忽略多仿真测试仪卡的同步：每个仿真测试仪卡对应一台模拟输出子机，多台仿真测试仪卡的同步性是由仿真主机的同步机制保证的。仿真主机的通信卡采用外部时钟同步模式，配置其中一块卡为主同步卡，主同步卡的DSP定时中断输出的同步时钟进入CPLD，该时钟信号输出到外部时本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法，其特征在于，包括组建仿真测试系统和进行仿真测试的同步控制，所述的所述的仿真测试系统为分布式控制输出，包括仿真主机、模拟量输出子机，所述的仿真主机与模拟量输出子机通过光纤连接；所述的控制方法为通过仿真主机输出同步信号和测试数据到模拟量输出子机。

【技术特征摘要】
1.基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法，其特征在于，包括组建仿真测试系统和进行仿真测试的同步控制，所述的所述的仿真测试系统为分布式控制输出，包括仿真主机、模拟量输出子机，所述的仿真主机与模拟量输出子机通过光纤连接；所述的控制方法为通过仿真主机输出同步信号和测试数据到模拟量输出子机。2.根据权利要求1所述的基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法，其特征在于，所述的仿真测试系统中模拟量输出子机输出3路模拟量电流4路模拟量电压，给模拟量输入的合并单元加量，所述的模拟量输出子机具有开关量输入和输出接口，可采集保护装置或智能终端返回的节点信号，用于闭环测试。3.根据权利要求1所述的基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法，其特征在于，所述的仿真主机同步控制一台及其一台以上模拟量输出子机同步输出。4.根据权利要求1所述的基于变电站分布式仿真测试的同步控制方法，其特征在于，所述的仿真主机与模拟量...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨高峰，谢兵，曾志安，刘华毅，邹刚，张洪涛，吴松麟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司市区供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11