(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211068262.2 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 福建省电力有限公司泉州电力技能 研究院 地址 362013 福建省泉州市洛江区河市镇 洛滨北路 申请人 国网福建省电力有限公司 　 福建电力职业 技术学院 (72)发明人 梁超泳　林培玲　张建新　陈炳贵　 王海霞　李文锦　郭陆峰　黄龙杰　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 陈明鑫　蔡学俊 (51)Int.Cl. H02J 13/00(2006.01)H02J 3/06(2006.01) H02H 7/26(2006.01) (54)发明名称 一种基于数字孪生的智能变电站二次安措 校核方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于数字孪生的智能变电 站二次安措校核方法。 从实际工况的数字孪生电 网入手， 自动找出与检修设备出口信号相连的其 它设备， 并自动完成对这些相关其它设备的校 核， 同时在数字孪生电网的可视化界面上直观展 现出来。 本发明通过全模式仿真法， 对需要检修 的保护装置的所有出口信号， 找出其所有接收此 信号的保护装置， 将这些保护装置的入口信号收 集成一个集合， 在数字孪生电网中发这集合元素 的任意组合信号， 并在可视化界面中检查否会出 现死锁。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115473334 A 2022.12.13 CN 115473334 A 1.一种基于数字 孪生的智能变电站二次安措校核方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1、 从操作票中获取待检修的保护装置的所有出口信号； 步骤2、 根据所有出口信号， 获取 所有需校核的保护装置； 步骤3、 将所有需校核的保护装置的入口信号收集成校核信号集并确定测试值， 所述校 核信号集包含N个信号； 步骤4、 基于本区域的数字孪生电网， 采用校核信号集对所有需校核的保护装置校核， 若检查到闭锁， 则二次安全措施操作的校核失败， 相应的操作票有问题， 退出整个校核过 程； 否则校核成功。 2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能变电站二次安措校核方法， 其特征 在于， 步骤2中， 根据所有出口信号， 获取 所有需校核的保护装置的方式为： 获取站内二次设备间数据的连通关系； 根据站内二次设备间数据的连通关系获取并建立需校核的二次保护设备集。 3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能变电站二次安措校核方法， 其特征 在于， 所述站 内二次设备间数据的连通关系包括GOOSE/SV接收订阅关系、 设备的输出和 输 入软压板开断关系和物理连接关系； 获取站内二次设备间数据的连通关系， 包括获取SCD文件、 ICD文件和S PCD文件。 4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的智能变电站二次安措校核方法， 其特征 在于， 根据站内二次设备间数据的连通关系获取建立需校核的二次保护设备集的方式为： 通过SCD文件、 ICD文件、 SPCD文件以及二次保护设备说明书， 获得二次保护设备之间的 逻辑连接即虚回路和物理连接即光 缆的关系； 当操作票开出待校核时， 将操作票中每步所涉及到的二 次保护设备加入需校核的二 次 保护设备集中； 依次检查需校核的二次保护设备集各元素， 从其保护逻辑的最右边获得开出信号， 并 加入需校核的二次保护开出信号 集中。 5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的智能变电站二次安措校核方法， 其特征 在于， 通过SCD文件、 ICD文件、 SPCD文件以及二次保护设备说明书， 获得二次保护设备之间 的逻辑连接即虚回路和物理连接即光 缆的关系的方式为： 1)根据SCD文件中元素IED下的ExtRef标签下包括iedName、 ldInst、 lnClass和doName 的属性解析出输出虚端子的路径； 再根据ExRef标签下的intAddr属性解析出元素IED的输 入虚端子路径， 构建二次虚 回路连接关系， 由此实现智能变电站中所有二次虚 回路的拓扑 结构建模； 2)通过各个ICD文件与相应型号IED的二次保护设备说明书， 建立起各类型IED的软压 板配置路径与二次虚回路的映射关系库； 3)通过在SCD文件中检索逻辑虚回路， 在SPCD文件中检索物理连接回路， 获取逻辑回路 与物理回路的映射关系。 6.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的智能变电站二次安措校核方法， 其特征 在于， 将所有需校核的保护装置的入口信号收集成校核信号 集的方式为： 依次对需校核的二次保护设备集各元素做GOOSE/SV的通信关联， 将订阅每个保护元素 所发出的SV报文的其它保护装置加入关联二次保护设备集中；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115473334 A 2依次对关联二 次校核保护设备集各保护元素， 从其保护 逻辑的最左边开入获得其设备 的信息， 将这些信息加入校核信号 集中； 对校核信号集中的元素取值分为两类， 一类是开关量类， 其测试值选0或1， 表示有和没 有两种状态； 另一类是电气量类， 需要将其 转化为0或1的开关量类。 7.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能变电站二次安措校核方法， 其特征 在于， 步骤4中， 数字孪生电网的构建， 以及通过数字孪生电网计算来选出的电气量测试值 的方式为： 从全国电网的数据库中获取本区域电网的数据来构建数字孪生电网， 包括网络拓扑和 参数的静态数据， 以及操作票 开票时刻本区域电网运行的断面数据； 数字孪生电网的模型包含本区域的所有一 次电力设备， 同时还包含本区域变电站中的 各种二次保护设备模型， 这些设备与实际物理电网中对应变电站内的二次保护设备是同型 号的； 数字孪生电网采用稳态潮流计算模型， 对于n节点且具备4n个独立电气参量(Pi， Qi， Ui， θi， i＝1， 2， …， n)的网络， 潮流计算先根据电网的拓扑结构和参数求出导纳矩阵Y； 然后依 据节点的属性将节点预先划分为PV和PQ两类节点， 其中PV节点即是电压节点， 此时P、 U已 知， Q为待求量， 设有m个； 而PQ节点即是负荷节点， 此时P和Q已知， U和 θ为未知量， 设有l个； 导纳矩阵Y的元素由电导和电纳的极坐标表示， 即Yij＝Gij+jBij， 其中G是电导， 表示某一种 导体传输电流能力强弱程度； B是电纳， 被定义 为电抗的倒数； 通过牛顿‑拉夫逊法计算方法求 解出n个系统状态变量， 对于PQ节点有下列l组方程： 其中， i＝1,2,...,l； 对于PV 节点有下列m组方程： 其中， i＝1,2,...,m； 基于公式(1)和(2)， 生成对应的雅克比矩阵如公式(3)所示： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115473334 A 3