二次仿真调试技术在智能电网建设中的研究应用论文_王波

(国网山西省电力公司 山西省太原市 030001)

摘要:在电网工程建设中,常规站的建设逐渐被智能站取代。在一个智能变电站的建设周期中,二次设备的安装调试需投入大量的时间。为了能够更快更好的建设一个智能站,我们在二次调试的过程中,引入的系统软件仿真技术,在保证调试效果的前提下,节约了时间,为工程的顺利投产创造了良好的条件。

关键词:电网建设;智能变电站;二次调试;系统仿真

1.引言

随着智能电网的推广和应用的不断增加、深化,智能变电站在电网运行中的体量越来越大,已经逐步取代了原有的常规变电站。智能变电站的建设过程中应用了大量的智能化设备。在一个智能变电站的建设周期中,二次设备的安装调试几乎要占用四分之一的时间,投产前需要在变电站进行大量的工作,而且会产生各种各样的问题,直接决定变电站能否按期、顺利的投产。

当前随着随着智能变电站的建设不断推进,在二次调试工作中,不仅在人员配置、工作方式的安排方面进行了优化,而且在调试技术方面也都取得进一步的完善。二次调试仿真技术的应用能够有效的加快二次联调的速度,从而缩短智能变电站的建设周期。

2.二次调试常规模式

智能变电站的二次系统,分为站控层、间隔层、过程层。后台监控系统和工作站属于站控层,规约转换装置、网络交换机、多个虚拟的103装置、多个虚拟的61850装置、保护信息子站及远动装置组成。它们的核心是通过中心网络交换机进行数据的交换。其中61850装置是指保护装置、测控装置、保侧一体装置及安全自动装置等,它们的通讯都基于61850规约。由此结构组成的系统仿真测试系统可实时、动态地仿真模拟保护装置、测控装置、保护测控一体化装置和安全自动装置等各类型装置的各种实际运行情况,如正常运行、动作、报警、异常输出等信号。对于串口103通信方式的虚拟装置,通过计算机内的多串口扩展卡,扩展出多个RS-232或RS-485串口,与规约转换装置进行信息交互;对于IEC61850 通信方式的虚拟装置,经TCP/IP网络交换机与变电站自动化后台监控系统、运动装置进行信息交互。如图2所示,这种实时闭环测试的动态仿真效果,真正满足了现场实际需求。

3.2二次仿系统仿真测试软件的组成及应用

系统仿真测试软件由数据库组态工具、仿真控制台、串口103进程 、网络103服务端进程和IEC61850MMS服务端进程组成。系统运行在统一支撑平台上,平台提供高效实时数据库,用以存储厂站二次采集点信息和自动测试任务。

二次系统仿真采用的是一种基于通用平台的数字仿真技术,从而实现对保护及测控系统的仿真。二次设备的通用仿真平台组成结构如图4所示。二次系统仿真采用通用的操作系统和硬件平台,并通过多线程技术、共享内存技术、绑定多IP等技术实现在通用平台上对通用的多设备仿真的统一支撑,通过对标准的各类型二次设备装置进行功能抽象,分解出每个装置具有的保护逻辑、软件属性和硬件配置。这样建立起的二次设备通用的仿真平台,通过采用通用的逻辑图的方法,从而实现硬件输入输出的定义以及保护和控制逻辑的图形化表达。借助二次设备的通用仿真平台,还可以实现对二次设备硬件、保护逻辑和软件属性的快速可视化配置,再通过动态编译技术,将不同的硬件配置、软件属性配置、算法文件编译成 DLL 动态链接库,最终实现了基于通用服务器的不同类型保护和测控装置的仿真。为了满足二次设备仿真的实时性的要求,系统基于多线程技术,直接控制操作系统线程。这样,既满足了实时性要求,又实现了多设备的仿真,为虚拟的二次系统测试提供可靠的工具。针对在建变电站,按整站的二次设计,搭建二次系统的虚拟结构,通过仿真技术就可以快速、可视的检验二次系统的稳定性和可靠性。

4.结语

为了智能变电又快又好的建设完成,二次调试工作的组织方式和调试方法是关键环节,基于仿真软件的二次调试方式,在设备到货要求、调试空间、调试时间上相比传统的调试方式具备很大的优势。在山西晋城大阳220kV变电站的二次调试中,我们采取了此调试方式取得不错的效果,在厂家的联调时间缩短了三分之一,更为明显的是到场调试遇到问题情况大大降低。

参考文献:

[1] 李萼青.智能变电站二次系统调试方法研究[D].上海交通大学,2013.

[2] 纪陵,李忠明,蒋衍君.智能变电站二次系统仿真测试和集成调试新模式的探索和研究[J].电力系统保护与控制,2014,42(22),119-123.

[3] 刘焕志,胡剑锋,李枫,祁忠.变电站自动化仿真测试系统的设计和实现[J].电力系统自动化,2012,36(9),109-113.

作者简介:

王波,男,汉族,研究生;职称:工程师;研究方向:电力系统;供职单位:山西省电力公司;供职单位所在省市:山西省太原市;单位邮编:030001

论文作者:王波

论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期

论文发表时间:2016/12/5

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