一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置及方法，通过多源信息冗余测试系统与多实验系统通信连接，保证了系统保护多源实验数据的采集，根据实验数据冗余特性，对实验数据进行清洗，并自动分析实验数据不一致的原因，通过系统保护动作、信息相关规范的读取，对系统保护实验数据进行自动分析，对系统保护动作逻辑、精度误差、信息系统进行分析，自动出具系统保护测试结果；保证了系统保护实验数据的快速分析处理，提高系统保护实验效率，保障系统保护实验顺利进行，支撑大电网安全稳定运行。

System protection experiment device and method based on redundancy test of multi-source information

The invention discloses a system protection experiment device and method based on the multi source information redundancy test. Through the multi source information redundancy test system and the multi experiment system, the system protects the collection of the multi source experimental data. According to the redundancy characteristics of the experimental data, the experimental data are cleaned and the experiment is automatically analyzed. The reason of the inconsistent data is to analyze the system protection experiment data automatically through the system protection action and the reading of information related specifications. The system protection action logic, precision error and information system are analyzed, and the system protection test results are automatically issued, and the rapid analysis and processing of the experimental data of the system protection is ensured. It will improve the efficiency of system protection experiment, ensure the smooth progress of system protection experiment, and support the safe and stable operation of large power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置及方法
本专利技术涉及一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置及方法，属于电力系统及其自动化领域。
技术介绍
特高压电网建设过渡期，电网“强直弱交”特征突出，风电和光伏等新能源并网容量持续增长，电网格局与电源结构重大改变，电网运行特性发生深刻变化，集中体现在三个方面。首先是电网故障形态发生根本变化，电网脆弱性增加；其次电源结构发生深刻变化，电网调节能力严重下降；再次是电力电子化特征凸显，电网稳定形态更加复杂。因此，基于传统交流系统形成的认识方法、防御理念、控制技术已滞后于特高压交直流电网运行实践，保障电网安全的防控技术与电网运行新的特征已不相适应，需要对现代电力系统运行控制理念进行重新审视，重构大电网安全综合防御体系，保障电网安全运行。为确保过渡期大电网安全，迫切需要创新思路，研究高可靠性、高安全性的保护控制技术，构建大电网安全综合防御体系，即“系统保护”。与传统的电网稳定控制系统相比，系统保护对多时间尺度策略协调，控制结构复杂，控制范围广、控制措施量大，肩负着大电网安全稳定运行的保障任务。因此，特高压电网高速发展过渡期，电网特性发生重要变化，对稳控系统的依赖性大大加强。特高压交直流电网动态特性复杂，系统保护控制系统结构、策略复杂，其实验验证与控制策略验证工作难度大。因此，需要采用多种实验验证手段，建立复杂、连锁、一二次故障叠加等多种形式的系统保护多复杂运行场景，研究系统保护各部分模块及模块交互影响特性对系统保护功能性及可靠性影响，对系统保护功能策略、性能和可靠性等方面进行实验验证。系统保护实验过程中，产生大量实验数据。这些实验数据结构不一、数据通信时延不同，从各个方面对系统保护实验过程进行监测和记录，验证过程中形成大量冗余数据。系统保护实验产生的实验数据庞大，传统人工数据分析效率较低。因此，为满足系统保护实验验证要求，降低冗余测试数据比对、验证工作量，从根本上提升系统保护实验数据分析效率，降低系统保护实验验证工作量，需提出了一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置及方法。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置及方法。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置，包括多源信息冗余测试系统、系统保护控制测试系统、故障特性实时仿真系统、在线监测和分析系统以及实验室辅助系统；系统保护控制测试系统：建立系统保护被测试系统，并对其通信状况进行模拟；故障特性实时仿真系统：对大电网运行和故障特性进行仿真，实现系统保护运行实验场景模拟；在线监测和分析系统：完成系统保护的在线监测和分析；实验室辅助系统：完成整个实验装置的监测和控制；多源信息冗余测试系统：接收系统保护控制测试系统、故障特性实时仿真系统、在线监测和分析系统以及实验室辅助系统上传的实验数据，根据实验数据冗余特性对其进行分析处理，最后形成系统保护测试报告。系统保护控制测试系统包括系统保护控制系统和系统保护通信系统；系统保护控制系统：建立系统保护被测试系统；系统保护通信系统：对被测试系统通信状况进行模拟；在实验过程中，系统保护控制系统和系统保护通信系统产生的实验数据均上送至多源信息冗余测试系统；系统保护控制系统上送的实验数据包括系统保护故障录波数据、系统保护动作数据以及系统保护事件数据；系统保护通信系统上送的实验数据包括系统保护通信运行状况以及系统保护通信故障信息。故障特性实时仿真系统包括实时数字仿真系统，在实验过程中，实时数字仿真系统产生的实验数据上送至多源信息冗余测试系统，实时数字仿真系统上送的实验数据包括电网运行数据、一次设备状态数据以及系统保护接入动作数据。实验室辅助系统包括实验室测试仪群、故障录波系统和实验室中控系统；实验室测试仪群：通过测试仪器主动对实验过程中系统保护动作情况进行监测；故障录波系统对实验过程中故障情况进行数据录波；实验室中控系统对整个实验装置进行控制；实验室测试仪群的检测数据、故障录波系统的录波数据以及实验室中控系统的操作数据均上送至多源信息冗余测试系统。在线监测和分析系统包括外部灾害与环境建模系统和切负荷系统监视与管理系统；外部灾害与环境建模系统获取外部灾害和环境数据，对灾害与环境对电力系统影响进行分析建模，并计算对电力系统的影响，继而对系统保护适用性和可靠性进行验证；切负荷系统监视与管理系统用以对系统保护精准切负荷功能进行监视，进而对系统保护功能性和可靠信进行验证。所有系统均接入同步时钟，满足实验数据同步要求。一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验方法，包括以下步骤，获取实验数据；根据实验数据冗余特性对其进行分析处理；获取系统保护动作和信息的规范要求；系统保护动作分析；形成系统保护测试报告。根据实验数据冗余特性对其进行分析处理的过程为，步骤11，实验数据同步处理；步骤12，判断实验数据是否完善，如果完善，转至步骤13，如果不完善，分析是否是通信故障，如果是则等通信恢复后重新获取实验数据，如果不是通信故障，则对系统保护故障进行分析，转至步骤13；步骤13，根据系统保护的动作进行阶段划分，根据各实验数据的同步时标，将同一阶段的实验数据汇总；步骤14，判断同一阶段的实验数据是否一致，如果不一致转至步骤15，如果一致，与对应的预想过程数据进行比较，如果不一致，则转至步骤16，如果一致，则转至步骤17；步骤15，以实际故障录播数据为准，筛选不一致的实验数据，并判断其来源；步骤16，进行系统保护故障分析；步骤17，所有阶段的实验数据判断完成后，合并系统故障分析报告，得到系统保护动作报告。系统保护动作分析的过程为，步骤21，读取系统保护动作报告；读取预想过程数据；读取系统保护动作和信息的规范要求；读取划分的阶段；步骤22，对系统保护动作进行分析，判断是否满足动作和信息规范要求，如果不满足，则进行系统保护动作故障分析，如果满足，则进行系统保护动作分析；步骤23，当所有阶段的系统保护动作分析完成后，生成测试报告。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术多源信息冗余测试系统与多实验系统通信连接，保证了系统保护多源实验数据的采集，根据实验数据冗余特性，对实验数据进行清洗，并自动分析实验数据不一致的原因，通过系统保护动作、信息相关规范的读取，对系统保护实验数据进行自动分析，对系统保护动作逻辑、精度误差、信息系统进行分析，自动出具系统保护测试结果；保证了系统保护实验数据的快速分析处理，提高系统保护实验效率，保障系统保护实验顺利进行，支撑大电网安全稳定运行。附图说明图1为本专利技术装置的结构框图；图2为本专利技术方法的流程框图；图3为实验数据分析处理的流程图；图4为系统保护动作分析流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置，其特征在于：包括多源信息冗余测试系统、系统保护控制测试系统、故障特性实时仿真系统、在线监测和分析系统以及实验室辅助系统。系统保护控制测试系统：建立系统保护被测试系统，并对其通信状况进行模拟。系统保护控制测试系统包括系统保护控制系统和系统保护通信系统；系统保护控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置，其特征在于：包括多源信息冗余测试系统、系统保护控制测试系统、故障特性实时仿真系统、在线监测和分析系统以及实验室辅助系统；系统保护控制测试系统：建立系统保护被测试系统，并对其通信状况进行模拟；故障特性实时仿真系统：对大电网运行和故障特性进行仿真，实现系统保护运行实验场景模拟；在线监测和分析系统：完成系统保护的在线监测和分析；实验室辅助系统：完成整个实验装置的监测和控制；多源信息冗余测试系统：接收系统保护控制测试系统、故障特性实时仿真系统、在线监测和分析系统以及实验室辅助系统上传的实验数据，根据实验数据冗余特性对其进行分析处理，最后形成系统保护测试报告。

【技术特征摘要】
1.一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置，其特征在于：包括多源信息冗余测试系统、系统保护控制测试系统、故障特性实时仿真系统、在线监测和分析系统以及实验室辅助系统；系统保护控制测试系统：建立系统保护被测试系统，并对其通信状况进行模拟；故障特性实时仿真系统：对大电网运行和故障特性进行仿真，实现系统保护运行实验场景模拟；在线监测和分析系统：完成系统保护的在线监测和分析；实验室辅助系统：完成整个实验装置的监测和控制；多源信息冗余测试系统：接收系统保护控制测试系统、故障特性实时仿真系统、在线监测和分析系统以及实验室辅助系统上传的实验数据，根据实验数据冗余特性对其进行分析处理，最后形成系统保护测试报告。2.根据权利要求1所述的一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置，其特征在于：系统保护控制测试系统包括系统保护控制系统和系统保护通信系统；系统保护控制系统：建立系统保护被测试系统；系统保护通信系统：对被测试系统通信状况进行模拟；在实验过程中，系统保护控制系统和系统保护通信系统产生的实验数据均上送至多源信息冗余测试系统；系统保护控制系统上送的实验数据包括系统保护故障录波数据、系统保护动作数据以及系统保护事件数据；系统保护通信系统上送的实验数据包括系统保护通信运行状况以及系统保护通信故障信息。3.根据权利要求1所述的一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置，其特征在于：故障特性实时仿真系统包括实时数字仿真系统，在实验过程中，实时数字仿真系统产生的实验数据上送至多源信息冗余测试系统，实时数字仿真系统上送的实验数据包括电网运行数据、一次设备状态数据以及系统保护接入动作数据。4.根据权利要求1所述的一种基于多源信息冗余测试的系统保护实验装置，其特征在于：实验室辅助系统包括实验室测试仪群、故障录波系统和实验室中控系统；实验室测试仪群：通过测试仪器主动对实验过程中系统保护动作情况进行监测；故障录波系统对实验过程中故障情况进行数据录波；实验室中控系统对整个实验装置进行控制；实验室测试仪群的检测数据、故障录波系统的录波数据以及实验室中控系统的操作数据均上送至多源信息冗余测试系统。5.根据权利要求1所述的一种基于多源信息冗余测试的系统保护实...

【专利技术属性】
技术研发人员：郄朝辉，李威，崔晓丹，侯玉强，罗剑波，刘福锁，许剑冰，方勇杰，郑玉平，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，南瑞集团有限公司，国家电网公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32