基于水电厂的仿真系统技术方案

本公开涉及一种基于水电厂的仿真系统，包括：水电厂仿真系统、继电保护仿真系统以及实物继电保护装置，所述水电厂仿真系统包括与所述实物继电保护装置对应的第一孪生模型；所述水电厂仿真系统，用于向所述继电保护仿真系统发送电气故障命令；所述继电保护仿真系统，用于根据接收到的所述电气故障命令确定故障电气特征量，并将所述故障电气特征量发送给所述水电厂仿真系统和所述实物继电保护装置，所述水电厂仿真系统还用于根据接收到的所述故障电气特征量触发所述第一孪生模型执行相应的仿真保护动作；所述实物继电保护装置，用于根据接收到的所述故障电气特征量执行相应的实际保护动作。际保护动作。际保护动作。

【技术实现步骤摘要】
基于水电厂的仿真系统


[0001]本公开涉及发电
，具体地，涉及一种基于水电厂的仿真系统。

技术介绍

[0002]目前，发电厂继电保护采用“事先整定、实时动作、定期校验”的工作模式，保护定值整定通过事先预设的系统工况，依据相关导则和规范开展计算。继电保护装置能否正确动作，涉及到电力系统一次网络结构、二次系统配置、二次回路、保护定值等关键因素，尽管目前通过各种措施使电力系统运行风险降至最低，但还是可能出现继电保护装置误动、拒动等事故。。
[0003]为此，相关技术中采用继电保护仿真系统模拟一次设备运行时的各种类型故障，校验保护装置的定值是否合理，但在对电厂出现的故障进行分析时，主要采取事后调取监控记录或故障波形进行分析，无法模拟水电厂在故障情况下相关设备的动作情况，也无法对故障进行真实再现。

技术实现思路

[0004]为了实现上述目的，本公开提供一种基于水电厂的仿真系统，包括：水电厂仿真系统、继电保护仿真系统以及实物继电保护装置，所述水电厂仿真系统包括与所述实物继电保护装置对应的第一孪生模型；
[0005]所述水电厂仿真系统，用于向所述继电保护仿真系统发送电气故障命令；
[0006]所述继电保护仿真系统，用于根据接收到的所述电气故障命令确定故障电气特征量，并将所述故障电气特征量发送给所述水电厂仿真系统和所述实物继电保护装置，所述水电厂仿真系统还用于根据接收到的所述故障电气特征量触发所述第一孪生模型执行相应的仿真保护动作；
[0007]所述实物继电保护装置，用于根据接收到的所述故障电气特征量执行相应的实际保护动作。
[0008]可选地，所述继电保护仿真系统，用于根据接收到的所述电气故障命令进行电气故障暂态计算，确定所述故障电气特征量。
[0009]可选地，所述继电保护仿真系统还用于根据电气转换装置和功率放大器对所述故障电气特征量进行处理，并将处理后的所述故障电气特征量发送给所述水电厂仿真系统和所述实物继电保护装置。
[0010]可选地，所述故障电气特征量包括故障电流和故障电压，所述水电厂仿真系统还用于通过所述第一孪生模型对所述故障电流和所述故障电压进行处理，生成故障波形，并展示所述故障波形。
[0011]可选地，所述水电厂仿真系统还包括与水电厂的一次系统对应的第二孪生模型；
[0012]所述实物继电保护装置还用于在执行所述实际保护动作之后，向所述继电保护仿真系统发送反馈信号，所述反馈信号包括所述实物继电保护装置中执行所述实际保护动作
的设备的开关量；
[0013]所述继电保护仿真系统还用于将所述反馈信号发送给所述水电厂仿真系统，所述水电厂仿真系统还用于通过所述第二孪生模型根据接收到的所述反馈信号，展示执行所述仿真保护动作后所述第二孪生模型中的所述一次系统的运行工况。
[0014]可选地，所述反馈信号还包括以下至少之一：所述水电厂中的断路器和刀闸的位置、开关操作、保护跳闸信号、以及重合闸信号。
[0015]可选地，所述水电厂仿真系统还包括设备监视模型，所述设备监视模型用于接收所述水电厂中各设备发送的运行数据，所述水电厂仿真系统还用于通过所述设备监视模型展示所述水电厂中各设备的所述运行数据。
[0016]可选地，所述水电厂仿真系统还包括设备控制模型，所述设备控制模型集成有所述水电厂中各设备之间的逻辑关系和物理关系，所述设备控制模型用于响应于检测到对任一所述设备的控制操作，输出控制结果，并将所述控制结果发送给所述设备监视模型。
[0017]可选地，所述实物继电保护装置包括发电机组保护装置、主变压器保护装置、线路保护装置以及母线保护装置。
[0018]可选地，所述实物继电保护装置与所述继电保护仿真系统采用硬回路连接。
[0019]通过上述技术方案，通过水电厂仿真系统、继电保护仿真系统以及实物继电保护装置之间进行数据传输，使得实物继电保护装置与水电厂仿真系统中均执行相应的保护动作，实现水电厂的虚拟继电保护装置和真实继电保护装置的虚实同步，将计算机虚拟仿真与实物继电保护装置有效结合，使得水电厂的故障场景更真实，便于继电保护专业人员进行故障分析，也便于对电厂运行人员的培训，提高电厂运行人员应对故障和解决问题的能力。同时，通过水电仿真系统根据故障电气特征量执行相应的仿真保护动作，可以模拟水电厂在故障情况下相关设备的动作情况，对故障进行真实再现。
[0020]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0021]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0022]图1是根据一示例性实施例示出的一种基于水电厂的仿真系统的结构示意图。
[0023]图2是根据一示例性实施例示出的一种基于水电厂的仿真系统的另一结构示意图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0025]需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
[0026]图1是根据一示例性实施例示出的一种基于水电厂的仿真系统的结构示意图。如图1所示，该基于水电厂的仿真系统100可以包括：水电厂仿真系统110、继电保护仿真系统
120以及实物继电保护装置130。在一些实施例中，水电厂仿真系统可以包括与实物继电保护装置对应的第一孪生模型；水电厂仿真系统，用于向继电保护仿真系统发送电气故障命令；继电保护仿真系统，用于根据接收到的电气故障命令确定故障电气特征量，并将故障电气特征量发送给水电厂仿真系统和实物继电保护装置，水电厂仿真系统还用于根据接收到的故障电气特征量触发第一孪生模型执行相应的仿真保护动作；实物继电保护装置，用于根据接收到的故障电气特征量执行相应的实际保护动作。
[0027]本公开实施例通过水电厂仿真系统、继电保护仿真系统以及实物继电保护装置之间进行数据传输，使得实物继电保护装置与水电厂仿真系统中均执行相应的保护动作，实现水电厂的虚拟继电保护装置和真实继电保护装置的虚实同步，将计算机虚拟仿真与实物继电保护装置有效结合，使得水电厂的故障场景更真实，便于继电保护专业人员进行故障分析，也便于对电厂运行人员的培训，提高电厂运行人员应对故障和解决问题的能力。同时，通过水电仿真系统根据故障电气特征量执行相应的仿真保护动作，可以模拟水电厂在故障情况下相关设备的动作情况，对故障进行真实再现。
[0028]在一些实施例中，第一孪生模型是实物继电保护装置的数字孪生模型，该数字孪生模型以数字化方式在虚拟空间呈现了实物继电保护装置，即以数字化方式为实物继电保护装置的物理对象创建虚拟模型。
[0029]在一些实施例中，第一孪生模型与实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水电厂的仿真系统，其特征在于，包括：水电厂仿真系统、继电保护仿真系统以及实物继电保护装置，所述水电厂仿真系统包括与所述实物继电保护装置对应的第一孪生模型；所述水电厂仿真系统，用于向所述继电保护仿真系统发送电气故障命令；所述继电保护仿真系统，用于根据接收到的所述电气故障命令确定故障电气特征量，并将所述故障电气特征量发送给所述水电厂仿真系统和所述实物继电保护装置，所述水电厂仿真系统还用于根据接收到的所述故障电气特征量触发所述第一孪生模型执行相应的仿真保护动作；所述实物继电保护装置，用于根据接收到的所述故障电气特征量执行相应的实际保护动作。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述继电保护仿真系统，用于根据接收到的所述电气故障命令进行电气故障暂态计算，确定所述故障电气特征量。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述继电保护仿真系统还用于根据电气转换装置和功率放大器对所述故障电气特征量进行处理，并将处理后的所述故障电气特征量发送给所述水电厂仿真系统和所述实物继电保护装置。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述故障电气特征量包括故障电流和故障电压，所述水电厂仿真系统还用于通过所述第一孪生模型对所述故障电流和所述故障电压进行处理，生成故障波形，并展示所述故障波形。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水电厂仿真系统还包括与水电厂的一次系统对应的第二孪生模型；所述实物继电保护装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐宁，张路，孙大根，刘灏，王少华，向青海，李冬，邢奥斌，
申请(专利权)人：国能大渡河瀑布沟发电有限公司，
类型：发明
国别省市：