一种基于事件驱动的配电网仿真系统及其仿真方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统仿真技术领域，特别是涉及一种基于事件驱动的配电网仿真系统及其仿真方法。
【背景技术】
[0002]配电网自动化技术近几年经过了快速的发展，在技术和建设规划层面都有了很大提高。配电自动化技术得益于计算机技术的发展而不断革新，新型的配电自动化技术得以投入运营。
[0003]相比国外，目前国内配电自动化应用尚在普及阶段，在已趋于成熟的配电自动化技术的前景下，自动化调度运营经验和调度员对配电自动化的熟知程度成为配电自动化技术应用普及需要面对的问题。通过配电网仿真培训，可提高调度员的专业素质增强配电网自动化运营的安全性，同时，对配电网自动化技术的应用普及也有推动作用。对调度员的培训要求真实模拟配电网的各种运行工况，真实响应调度员的各种操作，要求提供给调度员与真实无二的配网运行环境。
[0004]目前的配电网仿真系统应用比较单一，不能满足对多种培训环境和仿真多种配电自动化技术的要求。
【发明内容】
[0005]本发明实施例中提供了一种基于事件驱动的配电网仿真系统及其仿真方法，以实现了对多种配电自动化技术的仿真，给调度员提供一个完整的仿真培训系统，弥补当前配网培训仿真系统培训场景和功能单一的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案:
[0007]本发明实施例的第一方面，提供了一种基于事件驱动的配电网仿真系统，包括通信连接构成封闭循环的控制中心模块、事件管理模块、电网仿真模块、SCADA (SupervisoryControl And Data Acquisit1n，数据采集与监视控制)仿真数据服务模块、数据库服务模块和仿真电网数据服务模块，所述事件管理模块通信连接有仿真时钟管理模块，所述数据库服务模块通信连接有节点网络服务模块，其中:
[0008]所述控制中心模块，用于向用户提供真实的SCADA操作界面；
[0009]所述事件管理模块，用于接收所述控制中心发送的操作事件，以所述仿真时钟管理模块发送的仿真时钟信号为基础，以事件时标为判据，对所述操作事件作统一处理，推动仿真进程的进行；
[0010]所述电网仿真模块，用于接收所述事件管理模块发送的操作事件，模拟电网在正常或故障状态下的稳态和动态过程，并对配电网内的保护装置和配电自动化装置的动作行为进行仿真；
[0011 ]所述SCADA仿真数据服务模块，用于为所述控制中心模块提供仿真数据服务交互；
[0012]所述仿真电网数据服务模块，用于为所述电网仿真模块提供仿真数据服务交互；
[0013]所述数据库服务模块，用于存储所述事件管理模块所处理的事件信息，同时为所述SCADA仿真数据服务模块和所述仿真电网数据服务模块提供数据服务；
[0014]节点网络服务模块，用于为仿真主节点和仿真节点提供数据同步服务。
[0015]优选地，所述事件管理模块与所述仿真电网数据服务模块之间连接有仿真监控模块，其中:
[0016]所述仿真监控模块，在主节点运行，用于教案定制、仿真流程控制和对调度员的操作监视与结果评估。
[0017]优选地，所述控制中心模块包括数据处理服务子模块，所述数据处理服务子模块连接有用户界面服务子模块、操作命令处理子模块、告警子模块、数据接口子模块和所述SCADA仿真数据服务模块，其中:
[0018]所述数据处理服务子模块，用于维护各模块的数据库访问请求；
[0019]所述用户界面服务子模块，用于提供人机界面服务；
[0020]所述操作命令处理子模块，用于处理用户发送的操作命令，所述操作命令包括遥控操作命令和遥调操作命令；
[0021]所述告警子模块，用于处理用户操作、自动装置动作或系统运行异常的告警提示；
[0022]所述数据接口子模块，用于通过共享内存的方法实现所述数据处理服务子模块与仿真电网间的通信。
[0023]优选地，所述事件管理模块包括事件管理器，所述事件管理器分别连接有用户界面请求子模块、仿真事件列表子模块、故障处理子模块、所述电网仿真模块中的保护仿真子模块、所述仿真时钟管理模块和所述数据库服务模块，其中:
[0024]所述事件管理器，用于处理各个模块发出的事件请求，根据所述仿真时钟管理模块发送的仿真时钟信号控制仿真进程；
[0025]所述用户界面请求子模块，用于处理教员界面的操作请求；
[0026]所述仿真事件列表子模块，用于维护教员设定的各种事件；
[0027]所述故障处理子模块，用于处理故障隔离和恢复策略；
[0028]所述保护仿真子模块，用于向所述事件管理器提供保护动作事件。
[0029]优选地，所述电网仿真模块包括依次连接的实时故障信息表子模块、短路计算子模块、保护仿真子模块、开关事件处理子模块和潮流计算子模块，所述开关事件处理子模块还连接有配电自动化仿真模块，所述实时故障信息表子模块还与所述保护仿真子模块连接，所述潮流计算子模块连接所述仿真电网数据服务模块，其中:
[0030]所述实时故障信息表子模块，用于接收所述事件管理模块中的事件管理器发送的故障事件，生成故障信息列表；
[0031]所述短路计算子模块，用于对所述故障信息列表中的故障事件进行仿真计算，获得故障设备和所述故障设备上游线路的故障电流；
[0032]所述保护仿真子模块，用于不断检测所述故障电流，根据设定的触发阈值触发保护动作事件；
[0033]所述开关事件处理子模块，用于根据所述保护动作事件，处理开关变位事件；
[0034]所述潮流计算模块，用于根据配电网系统中给定的各个设备点的负荷、厂站出力以及网络结构综合线路的损耗，给出各设备点在稳态运行时的电气参数；
[0035]所述配电自动化仿真模块，用于自动隔离故障设备，并恢复非故障点的供电。
[0036]本发明实施例的第二方面，提供了一种基于事件驱动的配电网仿真方法，包括:
[0037]利用上述仿真系统，通过不断演进约定的事件动态触发仿真配电网的各种工况；
[0038]通过分布式平台的协调将所述事件分发到各仿真节点，仿真子节点与主节点同步仿真数据；
[0039]所述主节点控制仿真流程、制定仿真事件和提供仿真服务，其中，所述仿真服务通过统一的事件管理服务器触发；
[0040]所述子节点处理调度员的操作命令，将操作行为以事件的方式发给所述主节点。2[0041 ]优选地，在仿真开始前，还包括:
[0042]在所述主节点，通过仿真监控模块建立仿真模型、设定仿真前的初始状态、为潮流计算设定初始值和制定事件序列。
[0043]由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种基于事件驱动的配电网仿真系统及其仿真方法，包括通信连接构成封闭循环的控制中心模块、事件管理模块、电网仿真模块、SCADA仿真数据服务模块、数据库服务模块和仿真电网数据服务模块，所述事件管理模块通信连接有仿真时钟管理模块，所述数据库服务模块通信连接有节点网络服务模块。本发明采用事件驱动的方法将配网仿真的各种模块有效的整合到一起，以事件序列演进电网工况进行故障仿真，通过分布式平台在多节点实现联合仿真，通过模块整合对多种配电自动化技术进行仿真，并配合仿真终端和一次仿真系统实现了对一个完整的配电网系统的仿真，呈现给调度员一个动态的、真实的、准确的培训环境。
【附图说明】
[0044]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为本发明实施例提供的一种基于事件驱动的配电网仿真系统的结构示意图；
[0046]图2为本发明实施例提供的控制中心模块的结构示意图；
[0047]图3为本发明实施例提供的事件管理模块的结构示意图；
[0048]图4为本发明实施例提供的电网仿真模块的结构示意图；
[0049]图5为本发明实施例提供的一种基于事件驱动的配电网仿真方法的节点流程结构示意图。
【具体实施方式】
[0050]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0051]参见图1，为本发明实施例提供的