В 2016 году НПП «Динамика» расширило стандартный пакет программ управления устройствами РЕТОМ-51/61/61850, добавив новый модуль «Генератор последовательностей», который представляет собой набор инструментов для создания сценариев проверки логической части защит с помощью последовательностей состояний, называемых банками (рис. 1).

Рис. 1. Окно модуля «Генератор последовательностей»

Предпосылками для разработки программного модуля «Генератор последовательностей» стали многочисленные пожелания пользователей оборудования серии РЕТОМ о необходимости создания инструмента для проверки функционирования логических схем устройств РЗА с гибкой и программируемой логикой. Имеющиеся в стандартном пакете программ модули «Секундомер-регистратор», «Сумма гармоник», «АПВ» и др. позволяют проверять только определенные логические функции защит. Так, модуль «Сумма гармоник», изначально разработанный для задания сигналов сложной формы, имеет только линейный характер переключения состояний, а «Секундомер-регистратор» позволяет имитировать два режима – доаварийный и аварийный. Для комплексных проверок устройств РЗА, а также проверки сложных логических схем требуется объединение возможностей данных программ в одну универсальную.

Центральным элементом модуля «Генератор последовательностей» является банк. Банк представляет собой настроенный режим выдачи аналоговых сигналов с помощью устройств РЕТОМ-51/61/61850 с заданными временем, условиями перехода, алгоритмом работы контактных выходов.

Для проверки логических схем современных систем РЗА требуется большое количество банков. Рассмотрим пример однофазного КЗ фазы А, переходящего в цикле ОАПВ в двухфазное КЗ, и затем последующее неуспешное ТАПВ (рис. 2). При однофазном коротком замыкании ОАПВ выбирает повреждённую фазу, отключает её и производит автоматическое повторное включение отключившейся фазы. Если в цикле ОАПВ возникло КЗ на фазах, оставшихся в работе, через схему ОАПВ производится отключение всех трёх фаз линии без запрета ТАПВ, затем ТАПВ срабатывает на включение трёх фаз выключателя линии. Поскольку КЗ не пропало, автоматический выключатель снова срабатывает, но с запретом ТАПВ.

Рис. 2. Схема логики работы защиты при однофазном КЗ фазы А, переходящего в цикле ОАПВ в двухфазное КЗ, а затем последующее неуспешное ТАПВ

Рис. 3. Схема моделирования режима для проверки логической схемы

Как видно из рисунка 3, чтобы проверить данную логическую схему требуется до 7 банков состояний, среди которых доаварийный режим, аварийные режимы с одно- и двухфазным КЗ, бестоковые паузы, послеаварийный режим. Для проверки других схем может потребоваться большее количество банков. Стоит отметить, модуль «Генератор последовательностей» позволяет создавать неограниченное количество банков.

В зависимости от задач пользователь может задавать различные режимы выдачи банков.

«Независимый» режим выдачи банка позволяет изменять все значения вручную и независимо друг от друга (рис. 4). Данный вид банка используется для имитации до- и послеаварийного режимов, а также режима бестоковой паузы (ХХ).

Рис. 4. «Независимый» режим

Для имитации аварийного режима предназначен режим выдачи банка «Короткое замыкание», в котором аналоговые сигналы рассчитываются в зависимости от вида выбранного КЗ и заданных значений тока и напряжения (рис. 5).

Рис. 5. Режим «КЗ»

При задании параметров аварийных режимов особый интерес представляет работа системы РЗА в условиях, приближенных к реальным, т.е. с искажением формы сигнала (в режиме выбора «КЗ» все сигналы имеют синусоидальную форму). Для этих целей предназначены режимы выдачи банков «Гармоники», «COMTRADE» и «RL-модель».

В режиме «Гармоники» можно задавать сигналы любой формы. При этом сигналы каждого источника РЕТОМ-61/51/61850 программируются независимо друг от друга по формуле:

где:

a(t) – выходной сигнал источника тока или напряжения,

Аn – действующее значение n-й составляющей выходного сигнала,

ΔАn/Δt – скорость изменения действующего значения n-го сигнала,

fn – частота n-го сигнала,

Δfn/Δt – скорость изменения частоты n-го сигнала,

φn – начальный фазовый угол n-го сигнала,

t – текущее значение времени,

kn – декремент затухания.

Любой сигнал может содержать до 10 составляющих, отличающихся уровнями, частотой, фазой, скоростью изменения уровня и частоты, коэффициентом затухания. Изменяя параметры этих составляющих, пользователь может создавать сигналы любой формы. Все изменения в настройках банка отображаются осциллографом в онлайн режиме (рис. 6).

Рис. 6. Режим «Гармоники»

Зачастую запись сигнала аварийного регистратора по длительности оказывается достаточной для аналитического разбора произошедшего события и одновременно недостаточной для воспроизведения процесса на реальном объекте с целью подтверждения/опровержения предположений о первопричине возникновения аварии. В модуле «Генератор последовательностей» встроенный режим выдачи «COMTRADE» позволяет использовать в качестве одного или нескольких банков имеющийся файл аварийного процесса, записанного в соответствующем формате (рис. 7). При необходимости восполнения недостающей информации можно добавлять банки состояний, как до файла аварии, так и после него.

Данный режим предоставляет следующие возможности:

  • воспроизведение любого процесса, записанного в COMTRADE-формате,
  • привязка записанного в файле сигнала к конкретному аналоговому выходу прибора,
  • масштабирование исходных данных и установка временных параметров при воспроизведении,
  • смещение сигналов, записанных в файле, относительно друг друга.

Рис. 7. Режим «COMTRADE»

При известных параметрах защищаемого объекта используется режим «RL-модель», который автоматически рассчитывает и выдает на проверяемое устройство смоделированную ситуацию (рис. 8).

Рис. 8. Режим «RL-модель»

Для проверки дистанционных защит дополнительно предусмотрены два режима выдачи банков: «Z, I=const; Z, U=const» и «Z%, I=const; Z% U=const», в которых для выбранного типа повреждения задаются параметры полного сопротивления и угла полного сопротивления. Отличие последнего режима состоит лишь в том, что параметры полного сопротивления Z задаются в процентном соотношении от длины линии.

При выбранных режимах «Z, I=const» и «Z%, I=const» напряжение автоматически корректируется по заданному току I, а в режимах «Z, U=const» и «Z% U=const» – ток автоматически корректируется по заданному напряжению U (рис. 9).

Рис. 9. Режим «Z, I=const»

В программе «Генератор последовательностей» предусмотрены различные варианты переходов между банками, которые могут осуществляться по истечению заданного времени выдачи банка, либо по выполнению одного из условий перехода (И/ИЛИ, по переднему или заднему фронту) по состоянию дискретных входов (рис. 10).

Рис. 10. Настройка условий перехода

В расширенном режиме редактирования банков пользователю кроме линейного переключения банков (последовательно по возрастанию номера банка) предоставляются дополнительные возможности настройки переходов между банками по времени, по маске входных контактов, по команде. В данном режиме также возможен выбор опции «Сохранение угла при переходе».

Для управления логикой работы проверяемого устройства необходима настройка переключений выходных реле, которая осуществляется по началу банка, по маске входных контактов «ИЛИ», по маске входных контактов «И». Помимо условия переключения можно задать время задержки переключений выходных контактов (рис. 11).

Рис. 11. Настройка выходных контактов

При работе с любой программой автоматического тестирования необходима количественная оценка полученного результата. Оценка результатов в модуле «Генератор последовательностей» производится либо по времени, либо по входным контактам банка.

Оценка по времени производится внутри самого банка. Для этого необходимо задать условия пуска и остановки секундомера, а также номинальные параметры ожидаемого времени и допустимые отклонения (рис. 12). По окончании выдачи будет определено фактическое время и его отклонение от номинального.

Рис. 12. Оценка результатов по времени

Для оценки состояния по контактам необходимо выбрать номера и типы контактов в столбце «Контакты» для соответствующего банка. Времена T1 и T2 вводятся для того, чтобы игнорировать время анализа в начале и конце банка соответственно (рис. 13).

Рис. 13. Оценка состояния по контактам

Выводы

Новая программа «Генератор последовательностей» предоставляет пользователю широкие возможности для быстрого создания сценариев автоматизированной проверки устройств РЗА любой сложности и с любой логикой (жесткой, гибкой или программируемой). Программа не требует дополнительных затрат на приобретение – она входит в стандартный комплект поставки РЕТОМ-51/61/61850, а также доступна на сайте www.dynamics.com.ru.

 
Александров Н.М.
НПП «Динамика»
г. Чебоксары
август 2016
вверх

Вход в личный кабинет

Восстановление доступа

Заказать звонок

Новое сообщение