地铁OCC电力调度中继电保护仿真培训系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地铁OCC电力调度中继电保护仿真培训系统及方法，包括用于学员操作的故障处理端、用于教员操作的故障设置端、用于接收和处理学员和教员操作数据的微处理器、存储有地铁OCC电力系统模拟图程序的存储器和存储有支持微处理器运算的数据库服务器，故障处理端、故障设置端、存储器和数据库服务器都连接到微处理器。本发明专利技术的有益效果是：能够准确的模拟现实的各种设备故障，亦可模拟保护及断路器拒动、误动情况；建立模型采用混合仿真法，即在能够使用逻辑判断法的保护尽量使用，不能使用逻辑判断法的使用定值判断法，可以准确的模拟现实中继电保护动作规律，即达到准确性的要求同时，也可以达到实时性的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟/仿真技术，具体是指一种地铁OCC电力调度中继电保护仿真培训系统及方法。
技术介绍
随着我国经济的发展，铁路事业也处于高速发展的阶段。多元化，多形式的发展正是我国铁路发展的方向，也是我国国情地理分布的必然产物。随着高速铁路，城市轻轨，城市地铁的不断发展，各种类型的机车车辆也在迅速的发展更新及应用。系统仿真作为一门综合性的学科是计算机、网络、图形图像、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等高新技术的综合，经历了物理模型仿真，模拟计算机仿真和数字计算机仿真等阶段，它是借助系统模型对实际或设想的系统进行动态试验研究的一门综合技术。随着计算机技术的发展，应用计算机进行系统仿真日益受到人们的重视。计算机仿真技术结合了实验和分析这两种方法，将分析的方法用于模拟实验，充分运用己有的基本物理量及相似性原理，可建立待研究系统的数学模型，采用与对实际的物理系统进行实验相同的基本研究方法，在计算机上运行仿真实验。由于仿真用模型代替实体作实验，因此，它具有经济、安全、实验周期短等特点，这些特点使得仿真技术作为一种分析、设计系统及训练人员的有利工具，已广泛应用于几乎所有的工程与非工程领域。目前国内城市轨道交通领域尚无完整的OCC电力调度仿真培训系统，但越来越多的行业正在逐步加大对仿真培训的应用，其中对继电保护系统仿真研究也有一定的进展。现有的继电保护仿真方法主要包括有逻辑判断法和定值判断法。逻辑判断法是基于保护规则的，在实际实现中，它通过建立对应每个保护装置的动作规则库，根据故障发生地点、类型查找相关的电气开关及保护装置，再根据对应的动作规则来判断是否启动保护装置。逻辑法仿真通过设定从故障点到外围的开关逻辑和继电保护装置动作时延的配合来反映选择性，由于无需进行故障计算，因此能够很好的满足实时性的要求，便于调试。 但是对于没有事先预想到的事故或保护范围受运行方式影响较大的保护，则会产生错误判断。定值判断法仿真是指当系统发生故障时，根据电网中各电气量的变化来判断继电保护装置是否满足定值条件，从而判断保护装置能否动作。定值法仿真能够准确地计算系统电气量的改变，并以数学模型具有的定值配合和动作时延配合来反映选择性，靠自身的模型来反映灵敏性要求。此方法需要建立详细准确的数学模型，同时由于仿真过程中需要进行大量的供电系统规模很大时，需要耗费大量的时间，因此虽然能够很好的满足仿真精确度的要求，但是无法很好的满足实时性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种地铁OCC电力调度中继电保护仿真培训系统及方法，能够同时满足实时性和准确性的要求，为地铁OCC电力调度员仿真培训系统提供了良好的故障及保护功能。本专利技术的目的通过下述技术方案实现地铁OCC电力调度中继电保护仿真培训系统，包括用于学员操作的故障处理端、用于教员操作的故障设置端、用于接收和处理学员和教员操作数据的微处理器、存储有地铁OCC电力系统模拟图程序的存储器和存储有支持微处理器运算的数据库服务器，故障处理端、故障设置端、存储器和数据库服务器都连接到微处理器。所述故障处理端和故障设置端都为普通PC。所述数据库服务器中的数据包括故障表、保护设备表、保护类型表、保护关系表和输入输出关系表。所述地铁OCC电力系统模拟图中包括有交流侧设备和直流侧设备，其中交流侧设备包括交流35KV母线、35KV环网进线及出线、备自投、断路器、隔离开关、牵引变压器和降压变压器；直流侧设备包括整流器、直流1500V母线、直流馈线、断路器、隔离开关、接触网和轨道。地铁OCC电力调度中继电保护仿真培训方法，包括以下步骤(1)将地铁OCC电力系统模拟图数据导入存储器，将各种支持数据、故障设置数据和继电保护仿真模型数据导入数据库服务器，微处理器会将地铁OCC电力系统模拟图即时在故障设置端及故障处理端的显示器上显示；(2)教员需要在地铁OCC电力系统中设置故障时，即操作故障设置端发送消息到微处理器，微处理器接收到故障设置端的消息后，进行处理，然后调用数据库服务器中数据进行计算，通过存储器中地铁OCC电力系统模拟图程序对模拟图进行状态改变，即时发送到故障设置端和故障处理端，模拟图的正常位置显示为蓝色、红色或黄色，而故障位置即显示为灰色；(3)学员在显示屏上查看到故障后，根据模拟图显示的报警或信号，发出相对应的调度指令，操作数据发送到微处理器后，微处理器对数据进行处理，判断其正确性，正确则表示该学员调度指令正确，错误则表示该学员调度指令错误。上述步骤(1)中所述继电保护仿真模型包括交流侧模型和直流侧模型，其中，交流侧模型包括线路保护模型、交流母线保护模型、变压器保护模型；直流侧模型包括接触网保护模型、整流器保护模型、直流母线保护模型、进出线保护模型、轨道保护模型和自动重合闸模型。上述步骤(2)中所述教员设置的故障包括设备元件短路、断线故障以及保护拒动故障和断路器拒动故障。本专利技术的有益效果是(1)本专利技术能够准确的模拟现实的各种设备故障，亦可模拟保护及断路器拒动、误动情况；(2)本专利技术建立模型采用混合仿真法，即在能够使用逻辑判断法的保护尽量使用，不能使用逻辑判断法的使用定值判断法，可以准确的模拟现实中继电保护动作规律，即达到准确性的要求同时，也可以达到实时性的要求；(3)本专利技术数据库支持系统包含所有设备类型，保护及断路器，在增加其他类型故障及保护时，不必修改代码，只需修改数据库，减小了后期调试的工作量。 附图说明图1为本专利技术的结构框图； 图2为地铁的供电系统简易图； 图3为分层保护模型图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明如图1所示，地铁OCC电力调度中继电保护仿真培训系统，包括用于学员操作的故障处理端、用于教员操作的故障设置端、用于接收和处理学员和教员操作数据的微处理器、存储有地铁OCC电力系统模拟图程序的存储器和存储有支持微处理器运算的数据库服务器，故障处理端、故障设置端、存储器和数据库服务器都连接到微处理器。所述故障处理端和故障设置端都为普通PC。所述数据库服务器中的数据包括故障表、保护设备表、保护类型表、保护关系表和输入输出关系表。地铁OCC电力系统模拟图中设置有交流侧设备和直流侧设备，其中交流侧设备包括交流35KV母线、35KV环网进线、出线，备自投，断路器，隔离开关，牵引变压器，降压变压器等设备；直流侧设备包括整流器，直流1500V母线，直流馈线，断路器，隔离开关，接触网， 轨道等设备。地铁OCC电力调度中继电保护仿真培训方法，包括以下步骤(1)将地铁OCC电力系统模拟图数据导入存储器，将各种支持数据、故障设置数据和继电保护仿真模型数据导入数据库服务器，微处理器会将地铁OCC电力系统模拟图即时在故障设置端及故障处理端的显示器上显示；(2)教员需要在地铁OCC电力系统中设置故障时，即操作故障设置端发送消息到微处理器，微处理器接收到故障设置端的消息后，进行处理，然后调用数据库服务器中数据进行计算，通过存储器中地铁OCC电力系统模拟图程序对模拟图进行状态改变，即时发送到故障设置端和故障处理端，模拟图的正常位置显示为蓝色、红色或黄色，根据电压不同采用不同的颜色，而故障位置即显示为灰色；(3)学员在显示屏上查看到故障后，根据模拟图显示的报警或信号，发出相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春明，朱金陵，罗斐文，
申请(专利权)人：成都运达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：