一种同智能变电站保护装置半实物测试装置的制作方法

本发明涉及智能变电站技术领域，具体为一种智能变电站保护装置半实物测试平台。

背景技术：

国家电网公司提出了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的统一坚强智能电网的战略发展目标。

智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站。

数字化变电站技术的发展，特别是信息传输方式的改变使得智能电子装置的研发、调试和检测技术以及变电站自动化系统的工程实施、运行、检修和更新模式都带来了巨大的变化；但是对于这些装置的功能测试平台仍然比较少，并且检测的正确性与检测速度都没有保证。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能变电站保护装置半实物测试平台，解决了功能测试平台仍然比较少，并且检测的正确性与检测速度都没有保证的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能变电站保护装置半实物测试平台，包括桌面板和箱本体，所述桌面板顶部的一侧固定连接有上位机，并且上位机的顶部固定安装有显示器，所述上位机上通过信号连接线固定连接有第一以太网交换机，并且第一以太网交换机上通过信号连接线固定连接有连接控制器，所述连接控制器设置在箱本体内部的底部，并且箱本体内部的顶部固定连接有仿真机，所述连接控制器通过信号连接线与仿真机固定连接，并且连接控制器还通过信号连接线固定连接有被测继电保护设备。

所述上位机的内部分别设置有第一智能断电路、第二智能断电路、第一合并单元和第二合并单元，并且第一智能断电路和第二智能断电路均与交流电电性连接。

所述第一智能断电路和第二智能断电路均与第一以太网交换机实现双向连接，并且第一合并单元的输出端分别与第一数字保护装置和第二数字保护装置的输入端连接，所述第二合并单元的的输出端通过第二以太网交换机分别与第一数字保护装置和第二数字保护装置的输入端连接，并且第一数字保护装置和第二数字保护装置均与第一以太网交换机实现双向连接。

优选的，所述桌面板底部的两侧均固定连接有支撑腿，并且支撑腿的底端固定连接有防滑套。

优选的，所述箱本体的顶部固定连接有顶板，并且箱本体的底部固定连接有箱底座。

优选的，所述上位机基于simulink图形化环境建立设置了故障的电力系统仿真模型，并且仿真机为实时仿真装置运行数字模型。

优选的，所述电网模型解算出的电压电流等信号通过满足IEC61850协议的接口直接传送到被测继电保护设备，然后将控制信号通过满足EC61850协议的接口传到电网模型控制断路器通断，进而测试继电保护设备的性能指标。

优选的，所述间隔层智能设备要具有分别与站控层和过程层的通信接口。

优选的，所述被测继电保护设备需要可以根据从SV网接收到的采样数据，经过准确快速的处理后再通过COOSE网对断路器发出跳闸信号。

优选的，所述仿真机是基于xPCtarget技术的工控机，可以对搭建的电力系统模型进行实时仿真，模拟实际运行时电力系统的状况。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明面向智能变电站，具有良好的经济性、方便性等优点智能变电站是未来电网的发展方向，渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信信息各个环节，继电保护设备作为智能变电站的重要组成部分，它的可靠性是智能变电站可靠运行的关键；搭建了一个智能变电站保护装置半实物仿真测试平台，该平台可以提供完善的基于IEC61850的继电保护测试解决方案，改变了功能测试平台仍然比较少的情况，并且检测的正确性与检测速度都可以更好的得到保证，具有不受原型系统规模和结构复杂性的限，能保证被研究、试验系统的安全性。

附图说明

图1为本发明控制结构示意图；

图2为本发明系统结构示意图。

图中：1-桌面板、2-箱本体、3-上位机、31-第一智能断电路、32-第二智能断电路、33-第一合并单元、34-第二合并单元、35-交流电、4-显示器、5-信号连接线、6-第一以太网交换机、7-连接控制器、8-仿真机、9-被测继电保护设备、10-第一数字保护装置、11-第二数字保护装置、12-第二以太网交换机、13-支撑腿、14-顶板、15-箱底座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例：请参阅图1-2，本发明的智能变电站保护装置半实物测试平台，包括桌面板1和箱本体2，桌面板1底部的两侧均固定连接有支撑腿13，并且支撑腿13的底端固定连接有防滑套，箱本体2的顶部固定连接有顶板14，并且箱本体2的底部固定连接有箱底座15，桌面板1顶部的一侧固定连接有上位机3，上位机3基于simulink图形化环境建立设置了故障的电力系统仿真模型，并且仿真机为实时仿真装置运行数字模型，并且上位机3的顶部固定安装有显示器4，上位机3上通过信号连接线5固定连接有第一以太网交换机6，并且第一以太网交换机6上通过信号连接线5固定连接有连接控制器7，连接控制器7设置在箱本体2内部的底部，并且箱本体2内部的顶部固定连接有仿真机8，仿真机8是基于xPCtarget技术的工控机，可以对搭建的电力系统模型进行实时仿真，模拟实际运行时电力系统的状况，连接控制器7通过信号连接线5与仿真机8固定连接，并且连接控制器7还通过信号连接线5固定连接有被测继电保护设备9，被测继电保护设备9需要可以根据从SV网接收到的采样数据，经过准确快速的处理后再通过COOSE网对断路器发出跳闸信号。

上位机3的内部分别设置有第一智能断电路31、第二智能断电路32、第一合并单元33和第二合并单元34，并且第一智能断电路31和第二智能断电路32均与交流电35电性连接。

第一智能断电路31和第二智能断电路32均与第一以太网交换机6实现双向连接，并且第一合并单元33的输出端分别与第一数字保护装置10和第二数字保护装置11的输入端连接，第二合并单元34的的输出端通过第二以太网交换机12分别与第一数字保护装置10和第二数字保护装置11的输入端连接，并且第一数字保护装置10和第二数字保护装置11均与第一以太网交换机6实现双向连接。

电网模型解算出的电压电流等信号通过满足IEC61850协议的接口直接传送到被测继电保护设备，然后将控制信号通过满足IEC61850协议的接口传到电网模型控制断路器通断，进而测试继电保护设备的性能指标。

间隔层智能设备要具有分别与站控层和过程层的通信接口，由于交换信息、网络流量和实时性等要求的不同，因此将GOOSE和采样值SV分别组网。

本发明的工作原理：首先基于MATLAB/Simulink在上位机3中搭建所考察或研究的电力系统仿真模型并设置各种故障，将仿真模型编译下载到通用实时仿真器UREP；将第一数字保护装置10和第二数字保护装置11和仿真机8通过以太网正确连接，电网模型解算出的电压电流等信号组合成第一合并单元33和第二合并单元34，然后通过满足IEC61850协议的接口利用光纤直接传送到被测继电保护设备9，被测继电保护设备9通过对输入信号作出判断，将跳闸信号同样通过IEC61850的接口协议传送给电网模型中的断路器，作出保护动作，完成对被测继电保护设备9的测试。