基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法技术

本发明专利技术公开了一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，包括以下步骤：步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中；步骤三、运行带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据；本发明专利技术一方面可以检测待检测二次设备是否适用实际场景，且不会造成太长的停电时间，有效减少变电站的停电时长，另一方面能够有效解决因检测场地有限或者待检测二次设备不方便移动或昂贵不能轻易转移造成的二次设备不能检测的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法
本专利技术涉及变电站智能设备集成化测试领域。更具体地说，本专利技术涉及一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法。
技术介绍
在智能变电站中，智能IED设备(合并单元、智能终端、交换机)的广泛采用，使继电间隔层设备，包括保护装置、测控装置，输入信号的组织、分配复杂化，以继电保护测试仪为代表的单体测试工具，仅在继电保护装置本体的信号输入端施加该装置需要的基本信号，虽然可以完成对装置本体的性能检验，但由于检验范围没有包括相关设备(如测试线路保护时，考虑母线保护、合并单元、智能终端等)，无法开展整组测试，使智能站保护装置的检验失去完整性，所完成的检测仅为通用功能测试，缺少实际应用场景的专项测试内容，另一方面待检测的二次设备体积较为庞大或者较为昂贵不方便移动，或者测试空间有限时，则不能够进行集成化测试只能采用单独测试的手段，非常的不方便而且存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其一方面可以将待检测的二次设备置入整个智能变电站系统内进行集成化测试，以检测是否适用实际场景，且不会造成因测试二次设备导致的停电情况，有效减少变电站的停电时长，另一方面能够有效解决因检测场地有限或者待检测二次设备不方便移动或昂贵不能轻易转移造成的二次设备不能检测的问题。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，包括以下步骤：步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中，所述待检测的二次设备为真实二次设备、纯数字仿真模型或二次设备混合仿真模型；步骤三、运行上述一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据，改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据。优选的是，步骤一中搭建变电站一次设备虚拟模型的方法为：变电站的每一一次设备模型均采用电磁暂态仿真系统根据一次设备真实元件进行建模，然后根据变电站中一次设备实际连接状况将一次设备模型进行集成。优选的是，步骤一中搭建二次设备功能逻辑仿真模型的方法为：首先根据二次设备的类型进行分类，抽取同类型二次设备的共性部分，形成二次设备通用模型，二次设备通用模型根据方式命名规则与一次设备进行关联，在二次设备通用模型的基础上建立一个逻辑框图，通过逻辑框图建立典型二次设备的动作逻辑，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，调取数据库内一次设备虚拟模型输出的电流电压信号通过二次设备通用模型，通过二次设备通用模型的启动判据结合二次设备通用模型的逻辑回路，逻辑框图调整各个二次设备之间的逻辑关系、输入输出信号量、采样频率、动作特性，以建成二次设备功能逻辑仿真模型。优选的是，步骤二中所述二次设备混合仿真模型是将部分二次设备的虚拟模型与部分真实二次设备进行连接得到。优选的是，步骤二中待检测的二次设备为真实设备时，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，仿真平台调用数据库内的一次设备虚拟模型输出的电流、电压信号通过模拟量信号转换后经功率放大器放大送至待测二次设备，通过SV网络、GOOSE网络和MMS网络发布待检测的二次设备SV或GOOSE或MMS信息，同时通过GOOSE网订阅其他二次设备的相关信号。优选的是，步骤二中待检测的二次设备为纯数字仿真模型时，通过SMV信号转换装置与站控层网络相连、通过GOOSE信号转换装置与过程层网络相连，实现SV、GOOSE和MMS数据信息的发布和订阅。优选的是，步骤三中的反馈状态包括动作信号、联闭锁信号和故障信号。优选的是，步骤三中待测的二次设备的测试数据包括，在一次设备模型进行多次参数改变的前后通过待测的二次设备的电气物理量发生的一系列变化差值。优选的是，步骤三中一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型的连接是通过模拟量信号转换器和高速光纤通讯系统实现的。优选的是，步骤三中所述反馈状态信息的传送是通过GOOSE信号转换装置将反馈状态信息按GOOSE转换后对外输出至GOOSE网，同时接受GOOSE网的其它二次设备的相关信号，再将信号传输给高速光纤通讯系统，再由高速光纤通讯系统传输给仿真平台，改变一次设备模型的状态，实现集成化测试。本专利技术至少包括以下有益效果：第一、利用一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型有效实现了变电站的虚拟化，能够对智能变电站中更换式检修或者新装置检修的二次设备进行集成化检测，防止因设备的检验的不完整导致智能变电站在建设阶段即存在功能缺陷的问题；第二、通过对待检测的设备实现数字物理混合建模，能够智能变电站在资金不太充裕，装置更新没有现场及时或检测场地局限的情况下，采用真实二次设备和虚拟二次设备混合建模，不耽误测试，简化智能变电站现场调试工作，提升整体工作效率；本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术其中一种技术方案所述真实二次设备与虚拟二次设备相互替换和仿真示意图；图2为本专利技术其中一种技术方案所述变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型技术架构示意图；图3为本专利技术其中一种技术方案所述一次设备建模平台示意图；图4为本专利技术其中一种技术方案所述二次设备功能逻辑仿真模型原理示意图；图5为本专利技术其中一种技术方案所述二次设备仿真数据流图；图6为本专利技术其中一种技术方案所述二次设备建模平台示意图；图7为本专利技术其中一种技术方案所述一次设备模型和二次设备功能逻辑模型的关联示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1-7所示，本专利技术提供一种基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，包括以下步骤：步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中，所述待检测的二次设备为真实二次设备、纯数字仿真模型或二次设备混合仿真模型；步骤三、运行上述一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据，改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据；在该技术方案中，测试方法是基于一次设备虚拟模型以及二次设备功能逻辑仿真模型的模拟系统实现待检测二次设备的集成化测试的，其中二次设备是对电力系统内一次设备进行监察，测量，控制，保护，调节的辅助设备，以继电保护装置为典型，在以往的检测中，以继电保护测试仪为代表的单体测试工具，仅在继电保护装置本体的信号输入端施加该装置需要的基本信号，虽然可以完成对装置本体的性能检验，但由于检验范围没有包括相关设备，如测试线路保护时，考虑母线保护、合并单元、智能终端等，无法开展整组测试，使智能站保护装置的检验失去完整性，所完成的检测仅为通用功能测试，缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中，所述待检测的二次设备为真实二次设备、纯数字仿真模型或二次设备混合仿真模型；步骤三、运行上述一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据，改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据。

【技术特征摘要】
1.基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在仿真平台上搭建变电站一次设备虚拟模型和二次设备功能逻辑仿真模型；步骤二、将待检测的二次设备接入二次设备功能逻辑仿真模型中，所述待检测的二次设备为真实二次设备、纯数字仿真模型或二次设备混合仿真模型；步骤三、运行上述一次设备虚拟模型和带有待检测的二次设备的二次设备功能逻辑仿真模型，并根据二次设备功能逻辑仿真模型的反馈数据，改变一次设备模型的状态，获取待测的二次设备的测试数据。2.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤一中搭建变电站一次设备虚拟模型的方法为：变电站的每一一次设备模型均采用电磁暂态仿真系统根据一次设备真实元件进行建模，然后根据变电站中一次设备实际连接状况将一次设备模型进行集成。3.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤一中搭建二次设备功能逻辑仿真模型的方法为：首先根据二次设备的类型进行分类，抽取同类型二次设备的共性部分，形成二次设备通用模型，二次设备通用模型根据方式命名规则与一次设备进行关联，在二次设备通用模型的基础上建立一个逻辑框图，通过逻辑框图建立典型二次设备的动作逻辑，运行一次设备虚拟模型后得到输出的电流电压信号，输出的电流电压信号储存在数据库内，调取数据库内一次设备虚拟模型输出的电流电压信号通过二次设备通用模型，通过二次设备通用模型的启动判据结合二次设备通用模型的逻辑回路，逻辑框图调整各个二次设备之间的逻辑关系、输入输出信号量、采样频率、动作特性，以建成二次设备功能逻辑仿真模型。4.如权利要求1所述的基于仿真平台二次设备建模的集成化测试方法，其特征在于，步骤二中所述二次设备混合仿真模型是将部分二次设备的虚拟模型与部分真实二次设备进行连接得到。5.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑，周长江，庄哲寅，马生坤，李世倩，郭晏，张洁华，俸仲文，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司技能培训中心，北京殷图仿真技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32