一种配电网继电保护故障处理性能的测试分析方法及系统与流程

本发明属于配电网继电保护故障处理，具体涉及一种配电网继电保护故障处理性能的测试分析方法及系统。

背景技术：

1、配电网作为电力系统中面向终端用户的环节，其供电可靠性直接影响用户的供电质量和用电体验。伴随着分布式电源大量接入配电网，传统的配电网由单电源的单向潮流特征转变为双向潮流的多源特征，继电保护作为配电网故障处理的重要手段面临着拒动、误动等动作风险，校核测试配电网继电保护的故障处理性能尤为重要。

2、现有配电网的继电保护故障处理性能测试主要有单端注入法、多终端注入法、人工短路法以及虚拟终端注入法等，如典型的注入法通过基于稳态的潮流算法生成的故障信号或虚拟的控制指令进行配电网多级电流保护故障处理性能测试，主要关注于测试配电网的故障场景的生成，对于被测的继电保护装置的动作性能通常需要人工进行统计分析，即各故障测试过程中需要设置较长的测试时间以保证人工获取继电保护装置的动作结果；导致单次故障场景的继电保护测试需要长达几十分钟甚至更长的测试周期，不利于大规模的多样化故障场景下含分布式电源配电网继电保护的故障处理性能测试工作的有效开展。现有的测试法对继电保护的测试结果依赖于人工统计分析，导致单次测试周期长、测试结果统计分析效率低下等不足，有必要针对批量化故障场景下配电网继电保护故障处理性能测试结果的快速统计并分析的要求，构建一种自动、高效的故障处理性能测试结果分析方法及系统。因此，综上所述，目前现有配电网继电保护故障处理性能测试过程中的测试周期较长，测试的准确性有待进一步提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种配电网继电保护故障处理性能的测试分析方法及系统，以解决目前现有配电网继电保护故障处理性能测试过程中的测试周期较长，测试的准确性有待进一步提高的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种配电网继电保护故障处理性能的测试分析方法，具体包括如下步骤：

4、s1、测试管理主机基于待测试继电保护装置的测试场景数据进行模拟仿真，生成故障场景模拟样本库，基于故障场景模拟样本库生成测试任务单，将测试任务单下发至实时在线数字仿真系统；

5、s2、实时在线数字仿真系统对测试任务单进行在线实时故障模拟仿真计算，生成故障信息；

6、s3、故障信息的数字信号通过数模转换接口模块转换为模拟信号后输入至待测试继电保护装置的模拟量输入回路，待测试继电保护装置的出口继电器动作形成动作数据，待测试继电保护装置的出口继电器复归形成复归数据；

7、s4、动作行为记录模块记录出口继电器动作数据与复归数据并将其上传至测试管理主机；

8、s5、测试管理主机基于动作数据与复归数据进行处理分析，得到配电网继电保护故障处理性能的测试结果数据。

9、在一些实施方式中，在s1中，测试管理主机采用pscad/emtdc仿真软件进行模拟仿真并生成故障场景模拟样本库、生成测试任务单、下发测试任务单。

10、进一步地，在s1中，故障场景模拟样本库内的数据包括有实际配电网的拓扑图模信息、实际配电网的运行环境信息以及实际配电网的故障类型。

11、在一些实施方式中，在s1中，测试管理主机设置测试周期为300-600s。

12、进一步地，s2具体为：实时在线数字仿真系统利用pscad/emtdc仿真软件生成图形化的待测试配电网的仿真计算模型，结合故障场景模拟样本库中的参数在线模拟故障的电磁暂态、稳态过程，生成故障信息。

13、在一些实施方式中，在s3中，转换后的模拟信号包括有故障电压和故障电流。

14、在一些实施方式中，在s5中，动作行为记录模块与测试管理主机的交互，反应待测试继电保护装置出口继电器的动作与复归结果；测试管理主机通过统计每次测试期间待测试继电保护装置出口继电器的实际动作时间、复归时间，通过校核后得到配电网继电保护故障处理性能的结果数据。

15、本发明还提供一种配电网继电保护故障处理性能的测试分析系统，测试分析系统包括测试管理主机、实时在线数字仿真系统、数模转换接口模块以及动作行为记录模块，其中：测试分析系统能够基于待测试继电保护装置搭建模拟测试场景，并通过测试管理主机、实时在线数字仿真系统、数模转换接口模块以及动作行为记录模块的交互，对待测试继电保护装置的故障处理性能进行测试；

16、配电网继电保护故障处理性能的测试分析系统执行时实现上述配电网继电保护故障处理性能的测试分析方法。

17、进一步地，测试管理主机能够生成测试任务单；将测试任务单传输至实时在线数字仿真系统；实时在线数字仿真系统能够基于测试任务单进行在线实时故障模拟仿真计算，生成故障信息；数模转换接口模块能够将故障信息转换为模拟信号后输入至待测试继电保护装置的模拟量输入回路；

18、待测试继电保护装置基于模拟信号产生的动作数据与复归数据；动作行为记录模块能够将动作数据与复归数据记录并上传至测试管理主机；测试管理主机能够基于动作数据与复归数据进行数据处理分析，得到配电网继电保护故障处理性能的测试结果数据。

19、与现有技术相比，本发明一种配电网继电保护故障处理性能的测试分析方法及系统具有以下有益的技术效果。

20、本发明提供一种配电网继电保护故障处理性能的测试分析方法，具体包括如下步骤：s1、测试管理主机基于待测试继电保护装置的测试场景数据进行模拟仿真，生成故障场景模拟样本库，基于故障场景模拟样本库生成测试任务单，将测试任务单下发至实时在线数字仿真系统；s2、实时在线数字仿真系统对测试任务单进行在线实时故障模拟仿真计算，生成故障信息；s3、故障信息的数字信号通过数模转换接口模块转换为模拟信号后输入至待测试继电保护装置的模拟量输入回路，待测试继电保护装置的出口继电器动作形成动作数据，待测试继电保护装置的出口继电器复归形成复归数据；s4、动作行为记录模块记录出口继电器动作数据与复归数据并将其上传至测试管理主机；s5、测试管理主机基于动作数据与复归数据进行处理分析，得到配电网继电保护故障处理性能的测试结果数据。基于上，本发明设计了一种适应于批量化故障场景下配电网继电保护故障处理性能测试结果的自动、高效的分析方法，对不同故障因素下形成故障场景测试任务利用实时在线数字仿真系统模拟再现故障信息，采用动作行为记录模块自动分析和统计被测继电保护装置的动作结果，最终形成多样化故障测试场景下的继电保护故障处理性能测试结果的分析报告。本发明能够在较短的测试周期内完成继电保护的测试任务，减小了测试时间，降低了测试的人工工作强度，能满足批量化故障测试场景下配电网继电保护故障处理性能测试结果的自动、高效统计和分析要求。具有一定的推广使用价值。

21、本发明利用了实时数字仿真系统的故障测试场景的高精度模拟能力，通过测试管理主机的故障场景测试样本库生成测试任务单，依次按序完成测试任务，提高了配电网继电保护故障处理性能测试的效率。

22、本发明设计了动作行为记录模块能自动将被测继电保护装置的动作结果进行统计，并将结果上传至测试管理机实现全部测试项目的继电保护动作结果的统计分析并形成分析报告，能够方便实现批量化的故障场景继电保护性能测试的快速统计分析的要求。