【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统变电站仿真，尤其涉及一种变电站二次系统混合孪生仿真平台。
技术介绍
1、新一代智能变电站是未来电力系统的重要组成部分，集成了现代化技术，提高电力系统的效率、稳定性和安全性，促进电力系统的协调和管理。
2、由于新一代变电站的普及，一系列新设备将被广泛使用。为了确保新设备在实际应用中符合要求，亟需设计一个新的平台来支持功能测试和操作培训。根据电力相关一系列的技术规范，新一代变电站是作为电力系统的基本采集、监测和控制节点，不仅包含一次和二次设备，而且还作为整个电网监控系统的一个子系统。因此，要实现混合孪生变电站仿真平台不仅要模拟一次回路特性，以支持监测、控制和保护设备的测试，而且要模拟信息网络，以支持上层集控站的测试和操作培训。
3、而且现有的变电站仿真系统和变电站数字物理混合仿真系统之间相互独立，难以实现二者之间的交互。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，运用仿真技术和真实设备相结合实现变电站一二次设备和通信网络模拟，解决新设备在实际应用中的功能验证和操作培训问题，并实现了仿真系统与数字物理混合仿真系统、仿真系统与集控站监控之间的交互。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，包括：资源层、服务层、应用层、展示层；
4、所述资源层用于提供网络资源和计算资源；所述网络
5、所述服务层调用资源层的资源提供三维模型及其服务、数据模型及其服务、仿真模型及其服务；
6、所述应用层由变电站仿真系统、数字物理混合仿真系统组成，利用服务层提供的接口获取数据、仿真模型来进行仿真计算；
7、所述展示层获取应用层仿真计算的数据进行展示。
8、进一步的，所述三维模型是变电站一二次设备的数字化、虚拟化表示，用于展示和模拟现实世界中的变电站结构、设备、布局和操作。
9、进一步的，所述数据模型是指用于描述和组织变电站运行、设备、状态以及相关信息的结构化表示方式。
10、进一步的，所述仿真模型是一个计算机模型，用于模拟和模仿变电站运行、设备、电气拓扑和各种操作情景。
11、进一步的，三维模型服务提供创建、编辑、查看和共享三维模型功能，数据模型服务是对变电站数据模型提供增删改查功能，仿真模型服务是用于模拟和分析电力系统中变电站的计算机模型的维护功能。
12、进一步的，所述变电站仿真系统基于物理节点的属性数据、拓扑连接关系、运行数据和环境数据构建变电站的数字孪生体。所述数字孪生体设有通用模块作为基本单元，所述通用模块用于表示电力变电站中最小的物理实体，无法进一步分解，通用模块由四个子模型组成，包括本体模型、数据模型、3d模型和仿真模型。
13、进一步的，所述数字物理混合仿真系统是将一次设备模拟装置、真实的变电站二次设备、真实的直流系统、真实的监控系统、真实的二次回路有机结合于一体的变电站数字物理混合仿真实训系统。
14、进一步的，所述变电站仿真系统和数字物理混合仿真系统之间的信息交换通过模型映射实现。具体的，变电站仿真系统和数字物理混合仿真系统的具体交互过程为：当变电站数字物理混合仿真系统进行相应操作时，数据模型进行相应的动态更新传输至三维模型和仿真模型，三维模型基于动态更新的数据运行变电站三维场景，仿真模型根据接收的三维模型的虚拟操作和数据模型动态更新的数据进行变电站运行仿真。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
16、本专利技术设计了一个平台，为现有变电站仿真系统与变电站数字物理混合仿真系统之间建立了映射机制，实现了两个仿真系统的交互。同时，平台也设计了应用层与集控站监控的交互方案，解决了仿真系统与实际集控站监控系统交互的难题。因此，平台不仅可以作为一个设备操作的培训平台，而且它还可以连接到上层的集控站监控系统，从而实现变电站设备功能验证。
17、本专利技术运用仿真技术和真实设备相结合实现变电站一二次设备和通信网络模拟，解决新设备在实际应用中的功能验证和操作培训问题。
18、本专利技术对于推动电力系统的智能化和信息化具有重要意义。
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1.一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，包括：资源层、服务层、应用层、展示层；
2.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述三维模型是变电站一二次设备的数字化、虚拟化表示，用于展示和模拟现实世界中的变电站结构、设备、布局和操作。
3.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述数据模型是指用于描述和组织变电站运行、设备、状态以及相关信息的结构化表示方式。
4.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述仿真模型是一个计算机模型，用于模拟和模仿变电站运行、设备、电气拓扑和各种操作情景。
5.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，三维模型服务提供创建、编辑、查看和共享三维模型功能，数据模型服务是对变电站数据模型提供增删改查功能，仿真模型服务是用于模拟和分析电力系统中变电站的计算机模型的维护功能。
6.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述变电站仿真系统基于物理节点的属性数据
7.如权利要求6所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述数字孪生体设有通用模块作为基本单元，所述通用模块用于表示电力变电站中最小的物理实体，无法进一步分解，通用模块由四个子模型组成，包括本体模型、数据模型、3D模型和仿真模型。
8.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述数字物理混合仿真系统是将一次设备模拟装置、真实的变电站二次设备、真实的直流系统、真实的监控系统、真实的二次回路有机结合于一体的变电站数字物理混合仿真实训系统。
9.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述变电站仿真系统和数字物理混合仿真系统之间的信息交换通过模型映射实现。
10.如权利要求9所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，变电站仿真系统和数字物理混合仿真系统的具体交互过程为：当变电站数字物理混合仿真系统进行测试操作时，数据模型进行相应的动态更新传输至三维模型和仿真模型，三维模型基于动态更新的数据运行变电站三维场景，仿真模型根据接收的三维模型的虚拟操作和数据模型动态更新的数据进行变电站运行仿真。
...【技术特征摘要】
1.一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，包括：资源层、服务层、应用层、展示层；
2.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述三维模型是变电站一二次设备的数字化、虚拟化表示，用于展示和模拟现实世界中的变电站结构、设备、布局和操作。
3.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述数据模型是指用于描述和组织变电站运行、设备、状态以及相关信息的结构化表示方式。
4.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述仿真模型是一个计算机模型，用于模拟和模仿变电站运行、设备、电气拓扑和各种操作情景。
5.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，三维模型服务提供创建、编辑、查看和共享三维模型功能，数据模型服务是对变电站数据模型提供增删改查功能，仿真模型服务是用于模拟和分析电力系统中变电站的计算机模型的维护功能。
6.如权利要求1所述的一种变电站二次系统混合孪生仿真平台，其特征在于，所述变电站仿真系统基于物理节点的属性数据、拓扑连接关系、运行数据和环境数据构建变电站...
【专利技术属性】
技术研发人员：牟黎，任玉保，张心一，何晓宇，杨浩然，林春龙，刘朝阳，靳伟，王婧，郑文辉，颜晨煜，赵吉祥，杨长通，曲娟娟，马彦飞，李艳萍，宋志明，贾涛，郑鑫，王泽宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司技术学院分公司，
类型：发明
国别省市：
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