本发明专利技术涉及一种LCC型直流输电仿真系统和一种现场层设备模拟装置，该仿真系统包括现场层设备模拟装置和实时数字仿真器，现场层设备模拟装置包括工控机、内插在工控机上的用于与待检控制保护设备进行信息交互的现场总线卡和用于与实时数字仿真器进行信息交互的数据采集卡，现场总线卡与数据采集卡通过PCI总线连接。以通用工控机和PCI板卡为硬件平台，涵盖多种数据通信方式，增加了系统的柔性，可以实现不同厂家、不同技术路线的LCC型直流输电现场层设备的模拟，实现了对现场层设备的准确模拟，更全面地检测LCC型直流输电系统的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种LCC型直流输电仿真系统和一种现场层设备的模拟装置，属于LCC型直流输电的仿真领域。
技术介绍
国内的LCC型直流输电实时仿真系统通常采用Real Time Digital Simulator(RTDS)来模拟交直流一次系统，并与直流控制保护系统组成闭环系统，RTDS的全实时特性为研究直流输电系统的电磁暂态现象提供了有效途径。在LCC型直流输电系统中，LCC型直流输电系统的控制保护设备在运往实际现场前，都需在生产厂内预先进行系统仿真试验，使用现场层设备与该控制保护设备连接来检测控制保护设备的性能。由于LCC型直流输电系统技术密集，现场层设备太多，所以现场层设备无法参与厂内试验，但为了考查整个直流输电系统控制保护设备的性能，保持试验程序与现场实际运行程序的一致性，又需要模拟现场层设备的功能。此外，目前电网公司在试验室针对各实际LCC型直流输电工程都建有其试验仿真系统，同样由于直流现场层设备太多，不可能在仿真系统中以实物形成出现，为保持直流控制保护程序的完整性和一致性，只能通过模拟的方法来实现。目前，现有技术研究中对于LCC型直流输电现场层设备的模拟方法和模拟系统并没有涉及，现有技术中仅对特定的直流输电工程有部分应用，且存在众多不足，在线调试极不方便，大大限制了 LCC型直流输电技术的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种LCC型直流输电仿真系统，用以解决现有技术中并没有一种有效的LCC型直流输电现场层设备的模拟系统的问题。本专利技术同时提供一种现场层设备的模拟装置。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种LCC型直流输电仿真系统，包括现场层设备模拟装置和用于模拟交直流一次系统的实时数字仿真器，所述现场层设备模拟装置包括工控机、内插在工控机上的用于与待检控制保护设备进行信息交互的现场总线卡和用于与实时数字仿真器进行信息交互的数据采集卡，所述现场总线卡通过现场总线与待检控制保护设备相连，所述数据采集卡通信连接所述实时数字仿真器，所述现场总线卡与所述数据采集卡通过PCI总线连接。所述工控机内部运行有现场层设备数字模型，所述现场层设备数字模型用于模拟对应的现场层设备，提供对应现场层设备的模拟参数。所述工控机利用图形化引擎编程软件，以堆积木的形式来开发设计现场层模拟装置的应用程序，现场层设备数字模型输出的模拟参数通过该图形化引擎编程软件来设置、调试和在线监视。所述仿真系统中包括若干个所述现场层模拟装置，所述现场层模拟装置之间通过局域网进行连接。现场总线卡接收控制保护设备下发的开关分合闸命令，对应的所述数字模型根据接收的开关分合闸命令进行相应倒闸模拟操作，现场层设备模拟装置把所述开刀闸状态连同数据采集卡采集到的各种模拟量、数字量打包成现场总线报文，上传给控制保护设备;数据采集卡采集交直流系统中的交流电流、电压、直流电流、电压信号及某些开关刀闸状态信息，同时把从现场总线接收到的开关刀闸分合命令发给所述实时数字仿真器。所述实时数字仿真器为RTDS实时仿真仪。—种现场层设备模拟装置，包括工控机、内插在工控机上的用于与待检控制保护设备进行信息交互的现场总线卡和用于与实时数字仿真器进行信息交互的数据采集卡，所述现场总线卡与所述数据采集卡通过PCI总线连接。所述工控机内部运行有现场层设备数字模型，所述现场层设备数字模型用于模拟对应的现场层设备，提供对应现场层设备的模拟参数。所述工控机利用图形化引擎编程软件，以堆积木的形式来开发设计现场层模拟装置的应用程序，现场层设备数字模型输出的模拟参数通过该图形化引擎编程软件来设置、调试和在线监视。现场总线卡接收控制保护设备下发的开关分合闸命令，对应的所述数字模型根据接收的开关分合闸命令进行相应倒闸模拟操作，现场层设备模拟装置把所述开刀闸状态连同数据采集卡采集到的各种模拟量、数字量打包成现场总线报文，上传给控制保护设备;数据采集卡采集交直流系统中的交流电流、电压、直流电流、电压信号及某些开关刀闸状态信息，同时把从现场总线接收到的开关刀闸分合命令发给所述实时数字仿真器。对于LCC型换流器数量庞大的就地现场层测量控制设备，可采用本专利技术提供的仿真系统以及现场层设备模拟装置来减少仿真设备的数量、保持直流控制保护软件的完整性和一致性。以通用工控机和PCI板卡为硬件平台，涵盖多种数据通信方式，增加了系统的柔性，可以实现不同厂家、不同技术路线的LCC型直流输电现场层设备的模拟，实现了对现场层设备的准确模拟，更全面地检测LCC型直流输电系统的性能。【附图说明】图1是LCC型直流输电仿真系统结构示意图；图2是现场层设备模拟装置结构示意图；图3是现场层设备模拟装置的具体实施流程图；图4是现场层设备模拟装置中的模拟程序的工作流程图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。LCC型直流输电仿真系统实施例如图1所示，LCC型直流输电仿真系统包括运行人员控制层设备、控制层设备(控制保护设备)、现场层设备模拟装置和RTDS实时仿真仪，RTDS实时仿真仪用于模拟交直流一次系统。直流输电系统中的直流现场层的测控设备通过现场层设备模拟装置来模拟，具体为:在现场层设备模拟装置中设置有专门开发的数字模型，以此模型来对应模拟真实的现场层测控设备，一个数字模型对应着一个现场层设备。另外，在需要模拟多个现场层测控设备的情况下，现场层设备模拟装置可以设置多个。在本实施例中，各个现场层设备模拟装置按照功能分区，并通过局域网连接在一起。工作人员可以通过远程登陆或就地进行控制和监视。任意一个现场层设备模拟装置中，如图2所示，包括一个通用工控机，该工控机含有PCI插槽，在插槽内插有PCI板卡，PCI板卡根据不同的LCC型直流输电控制保护平台路线和数据通讯协议进行选配。一个工控机上的PCI板卡分为现场总线卡和数据采集卡，现场总线卡用于与控制保护设备进行信息交互，数据采集卡用于与RTDS实时仿真仪进行信息交互，RTDS实时仿真仪用于模拟交直流一次系统。一个工控机中的现场总线卡和数据采集卡通过工控机内部的PCI总线进行信息交互。现场总线卡通过现场总线(如CAN、Prof ibus、TDM等)与控制保护设备进行通信，数据采集卡通过硬接线与RTDS实时仿真仪进行通信。由于LCC型直流控制层设备(控制保护设备)与现场层设备通信协议的不同，可以选择不同的现场总线卡，而数据采集卡与RTDS实时仿真仪之间交互的信息主要是一些开入、开出及模拟量输入、输出信号。工控机中设置有对应的现场层设备的模拟程序，模拟程序通过专用的图形化引擎编程软件来编写、调试及在线监视。现场总线卡的主要工作过程是接收上层控制保护设备下发的开关分合闸命令，模拟程序中的开关断当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LCC型直流输电仿真系统，其特征在于，包括现场层设备模拟装置和用于模拟交直流一次系统的实时数字仿真器，所述现场层设备模拟装置包括工控机、内插在工控机上的用于与待检控制保护设备进行信息交互的现场总线卡和用于与实时数字仿真器进行信息交互的数据采集卡，所述现场总线卡通过现场总线与待检控制保护设备相连，所述数据采集卡通信连接所述实时数字仿真器，所述现场总线卡与所述数据采集卡通过PCI总线连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李少华，苏匀，李泰，荆雪记，彭忠，胡永昌，苏进国，周金萍，李艳梅，孔令凯，张爱玲，郭宏光，王柏恒，任大新，杨健，张又珺，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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