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摘要:馈线自动化是提高供电可靠性最直接、最有效的技术手段。针对配电网馈线自动化功能测试的现状,文中介绍一种馈线自动化功能仿真测试系统的具体实现。通过对实际产品进行测试验证,表明该系统能够对主站的馈线自动化测试提供可靠的测试数据，保证主站系统上线运行馈线自动化功能的可靠性和稳定性。
关键词：馈线自动化技术；关系型数据库；仿真数据；模拟终端
随着国民经济的发展和用户对电能质量要求的提高,配电网作为直接同用户相连的一级供电网络,对其供电质量和供电可靠性有了进一步要求。在配网系统中，馈线自动化技术的应用对减少停电面积、缩短停电时间、提高供电质量、降低线损、提高配电设备的利用率、延缓电力设备投资进度、提高电力企业的经济效益和工作效率、提高电力企业的服务水平等都具有十分重要意义。传统的馈线自动化功能的测试采用现场测试形式,对设备要求高,并且只能进行很有限的故障测试，无法满足现场多样的需求。为了解决以上的问题，本研究提供了一种纯软件实现的故障仿真系统。
1.仿真系统介绍
配网自动化系统在二、三十年来的研究和应用中，逐步形成了如图1所示的功能分层图，主要包括3层:终端层，子站层，主站层。
图1仿真层次
终端主要负责对配电网的一次设备三遥(遥测、遥信、遥控)。子站作为域内的各馈线终端设备(FTU)与主站的通讯网关，负责区域内FTU信息的汇总和控制。主站处于最上层，获得子站和终端的三遥信号，负责对数据进行分析和处理，对整个配电网进行监视和控制[1]。
本仿真系统主要模拟其中的子站层和终端层。本仿真系统根据配电电网运行现状，模拟真实配电网拓扑环境，对配电网中任意线路设定故障，仿真模块会设定故障开关的状态及电流、电压、有功等时序信息并将数据发送给终端模拟器，终端模拟器通过标准通信规约发送给配网自动化系统。配网自动化系统接收到信息后，馈线自动化功能开始处理故障。
2.仿真系统的模块划分
配电网馈线故障仿真系统由绘图工具、故障仿真模块、终端模拟器、配置数据库、实时数据库构成，如图2所示。
图2仿真系统模块划分
绘图工具软件用于绘制配电网各个开关的电气连接关系，并且关联开关所属终端量测信息，将绘制好的图形和参数保存到配置数据库，保存的图形可以直接导出为公共信息模型文件(CIM)和可伸缩矢量图形(SVG)，对于支持图模导入的配网自动化系统可以直接进行导入而无需再次绘制[2]。
配置数据库使用关系型数据库进行数据存储，为了适应配电网的一体化建模，数据库采用面向对象建模，提供统一的设备创建接口，灵活构建各种应用系统数据对象。创建的数据模型具有动态特性，具备基本的数据交互能力，简化了仿真系统的开发。
故障仿真模块启动时从数据库读取绘制好的图形信息和配置参数信息并生成实时数据库，进行电网故障位置和各个故障开关电流时序配置。开始仿真后自动进行故障模拟，把故障信息写入实时数据库。
终端模拟用于模拟真实配电终端，具备配电终端基本功能。可配置模拟遥测的初始值和变化步长，遥测，遥信变化时间。支持查看通道报文，查看遥信、遥测、遥控数据。支持模拟多个遥测、遥信、遥控和电度量。支持单点遥控和双点遥控，支持IEC104、IEC101等通讯规约。终端模拟软件通过注册实时数据库的变化通知方式接收故障仿真模块中开关量测信息，将信息进行处理并且使用标准规约将数据发送到配网自动化系统。接收下发的隔离和恢复遥控命令，将命令发送给故障仿真模块。
3.仿真系统的关键软件设计
由于绘图工具、配置数据库、实时数据库属于较通用功能，本文不详细描述。本文只描述终端模拟器和故障仿真模块的设计。
3.1终端模拟器软件设计
终端模拟器负责仿真数据的发送，是仿真软件的主要模块之一。终端模拟器的操作流程如图3所示。
图7电缆线路故障仿真场景
模拟F3，F4，F5三处的馈线故障，发送S2，S3，S4开关的跳闸信号以及到故障点沿路开关的过流告警信号，配网主站收集一系列信号后应判断到多处故障，并遥控分E，I，O开关，故障切除后合S2，S3和S4开关，恢复非故障区域的供电。
5.结束语
总之，随着我国配电网自动化的不断发展,对配电网故障的智能处理提出了更高的要求。配电自动化系统中馈线自动化功能模块可靠性的提升紧急迫切。传统的馈线自动化功能的测试存在较多的问题和不足，此次研究的目的是提供一种纯软件的配网故障仿真系统，作为对配网自动化系统馈线自动化这一功能的测试系统，为其质量管控和运行管理提供技术参考。
参考文献：
[1]陈传琦.基于RTDS的分布式馈线自动化测试系统[D].山东大学,2015.
[2]孙健,凌万水,袁晓冬等.用于馈线自动化测试的数据再现装置:,CN204423139U[P].2015.
[3]高洪雨,陈青,徐丙垠等.一种馈线自动化仿真培训系统[J].电力系统保护与控制,2016,44(10):131-136.
[4]关石磊,邓宏芬,刘岚,等.馈线自动化功能仿真测试实现[J].电力系统及其自动化学报,2015,27(12):91-96.