下，其数据流向和互联接口如图2所示。
[0021]3)仿真测试装置作为变电站综合测试系统故障的执行机构，负责将仿真软件计算出的故障数字量数据，转化为数字化SV报文和GOOSE开关信号进行输出。仿真测试装置内部板卡采用模块化的插件式设计，支持灵活扩展。扩展板卡包括管理CPU板卡、数字化故障输出板卡、同步对时板卡三种，其中数字化故障输出板卡的数量，可以根据需要灵活配置，其结构如图3所示。
[0022]本系统面向的是整个变电站的系统级的测试，故障输出的相位必须严格同步，才能更好的验证系统中各个故障安装点的保护装置的动作行为，为此仿真测试装置中采用高性能的对时同步板卡，该板卡接收外部GPS对时信号，支持PPS/PPM/IRIGB等各种形式的对时信号，并以此解码产生高精度的内部同步脉冲，通过外部GPS时钟源保证各个仿真测试装置的同步，内部同步脉冲保证仿真测试装置内各板卡的严格同步。
[0023]其他板卡都带有自己的CPU并按照分布式排列在背板总线上，管理CPU通过以太网与变电站综合测试系统的后台连接，负责调度测试项目的进行，测试故障项目被管理CPU分解为与各数字化故障输出板卡相关的任务，通过数据总线下发到各板卡。数字化故障输出板卡的DSP根据变电站的SCD文件自动建立SV或者GOOSE模型，订阅或者发布数字化故障信号，并根据管理CPU下发的故障模型，计算输出。对时板卡提供的内部对时总线保证其他各板卡任务执行的协调、一致。
[0024]4)GPS装置，为数字化变电站仿真测试系统提供统一的时标，与仿真测试装置的对时板卡协同工作，保证节点故障数据文件同步且在同一时间断面，有统一的时标。
[0025]下面是一个具体的仿真测试的实施方式
[0026](I)根据变电站的实际规模和需要测试的故障类型的不同，选用不同的仿真软件，建立系统模型，根据变电站的测试需求，设置不同的故障点，对该变电站系统各种正常和不正常工况进行仿真计算，仿真计算后的数据，统一转化为COMTRADE标准录波格式，根据变电站保护装置进行分类存贮。
[0027](2)将各个保护装置对应的故障波形文件通过故障管理软件进行统一管理，故障管理软件根据数字化变电站的SCD文件，得到各数字化保护装置的SV和GOOSE的模型文件，将其与各故障点的保护装置的故障文件相关联，生成数字化变电站测试系统的工程测试文件。
[0028](3)根据变电站的系统结构，生成仿真测试系统的变电站主接线图，并在主接线图上的各台主保护的位置生成故障菜单，故障菜单与故障文件一一对应，形成仿真测试系统的主控制界面。
[0029](4)仿真测试装置按照分布式布局，就地放置在各保护装置附近，并同步接入GPS对时网络，组成分布式仿真测试系统。
[0030](5)需要测试系统的某个故障状况时，在仿真测试系统的主控制界面选取故障菜单，仿真测试系统软件，即将全站对应的故障文件分类发布，并根据GPS时标同步触发，测试变电站的系统反应。
[0031](6)仿真测试系统实时监控系统仿真试验的全过程，获取并校核保护装置的动作报文，并可形成完整的系统试验报告。
【主权项】
1.一种数字化变电站测试系统，其特征是，包括仿真工具、故障管理工具、仿真测试装置和GPS装置；仿真工具仿真目标变电站的各种工况下的各节点电压、电流曲线数据；故障管理工具将所述电压、电流曲线数据处理得到统一格式的故障数据文件，将所述故障数据文件结合数字化变电站的SCD文件，生成针对所述目标变电站中各个数字化保护装置的故障工程文件，并由所述仿真测试装置根据所述故障工程文件产生数字化的过程层数据报文；所述GPS装置对各仿真测试装置进行时间校准和触发，对所述的目标变电站内或站间的数字化保护装置进行同步测试。2.根据权利要求1所述的数字化变电站测试系统，其特征是，故障管理工具处理得到统一格式的故障数据文件具体指:根据所述目标变电站的系统要求，由RTDS、EMTP、PSCAD仿真工具计算输出的各种工况的曲线数据，对这些不同格式的曲线数据进行格式转换，形成统一的仿真测试装置支持的故障数据文件。3.根据权利要求1或2所述的数字化变电站测试系统，其特征是，利用故障管理工具对所述目标变电站的模型文件提供分类解析，生成各数字化保护装置的数字化模型文件，仿真测试装置直接按照该模型文件发布和订阅过程层SV报文和GOOSE报文。4.根据权利要求1所述的数字化变电站测试系统，其特征是，各节点故障工程文件同步且在同一时间断面，有统一的时标。5.根据权利要求1所述的数字化变电站测试系统，其特征是，仿真测试装置将节点故障文件根据数字化模型文件自动生成过程层的数字化故障报文，且同步触发和输出故障报文对目标变电站各个节点的保护装置进行测试。6.根据权利要求1所述的数字化变电站测试系统，其特征是，所述数字化变电站测试系统能够扩展，能够根据目标数字化变电站保护装置的不同需求配置数字化故障输出板卡的数量，也能够根据目标数字化变电站的规模部署仿真测试装置的数量。7.根据权利要求1所述的数字化变电站测试系统，其特征是，所述数字化变电站测试系统配置高性能的对时模块，能够解析GPS装置的IRIG-B、PPS、PPM对时信号，用于同步各台仿真测试装置，并产生同步脉冲信号，保证仿真测试装置内部各板卡故障信号的同步。
【专利摘要】一种数字化变电站测试系统，其特征是，包括仿真工具、故障管理工具、仿真测试装置和GPS装置；仿真工具仿真目标变电站的各种工况下的各节点电压、电流曲线数据；故障管理工具将所述电压、电流曲线数据处理得到统一格式的故障数据文件，将所述故障数据文件结合数字化变电站的SCD文件，生成针对所述目标变电站中各个数字化保护装置的故障工程文件，并由所述仿真测试装置根据所述故障工程文件产生数字化的过程层数据报文；所述GPS装置对各仿真测试装置进行时间校准和触发，对所述的目标变电站内或站间的数字化保护装置进行同步测试。本发明利用电力系统仿真计算软件仿真目标变电站在各种工况下的状态变化，原理清晰，方法简单。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN105449847
【申请号】CN201410493277
【发明人】李兴建, 刘东超, 刘战朋, 刘奎, 于哲, 张超龙, 刘君, 戚雪, 阎际驰, 赵辉
【申请人】南京南瑞继保电气有限公司, 国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月24日