微机保护装置虚拟平台技术及其实现 technique and implementation of numerical protection relay simulator platform.pdfVIP

第35卷第3期 电力系统自动化 V01．35No．3 AutomationofElectricPower Feb．10．2011 2011年2月10日 Systems 微机保护装置虚拟平台技术及其实现 谢志迅，满振梅 (西门子电力自动化有限公司，江苏省南京市211100) 摘要：随着微机保护装置和IEC61850通信技术的发展，装置平台的研发变得越来越重要。平台 不仅要保证装置的性能及稳定性，还要便于产品功能的升级完善。介绍了一种虚拟平台技术及其 实现方式，通过软件来模拟实际装置的运行环境及测试环境，使得传统的保护装置研发和测试工作 可以在一台PC机上完成，大大提高了研发效率，降低了研发成本，而且可以保证装置更新换代的 研发质量。 关键词：微机保护装置；虚拟平台；静态测试 0 引言 I装置软件开发环境口望塑鲤寸囊匿硬评P暨墅塑堕型蔓-函瓣 微机保护装置是电力系统安全稳定运行的关键 设备，由于其专业性较强，研发过程也较特殊，需要 I圆．豳豳 一些专业设备，对复杂保护需要团队开发，研发成本 f微机保护装置虚拟平台软件 较高。通常只有专业科研院所具备研发条件，而且 图1 微机保护装置虚拟平台结构 Numerical simulationstructure 需要长期的积累。 Fig．1 protection platform 保护装置的研发包括保护算法、软硬件平台、功 1)单CPU架构 能调试等过程。其中，保护算法可先用MATLAB／ 采用1个处理器处理所有任务，对于中低压保 Simulink，LabView或其他仿真工具来完成，之后在 护可以采用循环和定时中断方式调度所有任务模 装置硬件上完成调试。但是，软硬件平台还需要完 块，对于高压保护可以采用嵌入式实时操作系统保 成人机界面、通信、自检等底层支持模块，而且在实 证实时性和可靠性[1]。 际装置上满足功能调试也是保护产品研发的一个重 2)双CPU架构 要部分。 采用2个处理器，一个处理保护及相关任务，另 对于一个具备多个保护功能的保护装置，保护 一个处理通信或人机界面，这种方式可以保证在通 功能串行开发的研发周期较长，而并行开发需要的 信或人机接口有故障时不影响保护功能的运行性 装置和调试仪器较多。为了提高保护装置的研发效 能。对于复杂通信如IEC61850，需要在从处理器 率、降低装置学习和研究的门槛，可以考虑一种微机 上构建操作系统以及协议栈环境。 保护装置虚拟平台。该平台可以模拟保护装置的实 不论装置采用哪一种硬件架构，需要的软件功 际运行环境和功能接口，接收虚拟测试系统的数字