本發明涉及仿真技術領域，特別涉及電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法及系統。

背景技術：

相關技術中，二次回路故障排查培訓中的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法通常采用真實的繼電保護設備與一次計算機仿真模型數據結合進行數字物理混合仿真的方式進行，即對電力系統一次部分采用計算機仿真實現，將計算得到的潮流數據通過功率放大裝置送入真實繼電保護設備中。其次，通過使用萬用表對真實二次設備的各部分接線進行逐一測量，進而判斷故障發生的位置。

然而，相關技術中的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法采用真實的基點保護設備，且需要加裝功率放大裝置，不但無法實現二次回路建模的快速性，還導致設備投資較大，并且隨著技術的發展，硬件設備升級改造比較困難。另外，真實的設備只能針對具體的繼電保護裝置，通用性不高，只能由教員進行示范講解或對學員進行逐一培訓，導致培訓效率較低。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種通用性好，能提高培訓效率的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法。

本發明的另一個目的在于提出一種電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法，包括以下步驟：

1）構建二次回路故障模型系統；

2）設定故障排查任務，并在所述二次回路故障模型系統中設置至少一個二次回路故障；

3）仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在所述二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號；

4）根據所述設置的至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，以使學員根據所述相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置。

根據本發明實施例提出的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法，通過構建二次回路故障模型系統且設置至少一個二次回路故障，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號，并根據設置至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，實現使學員根據相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置，設備投資較少且升級改造方便，通用性好，提高了培訓效率。

另外，根據本發明上述實施例的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法還可以具有如下附加的技術特征：

在步驟1）構建二次回路故障模型系統時：利用圖形生成設備模型和拓撲結構，其中，采用元件、端口和節點的概念來描述二次回路圖中各電力元件之間的拓撲關系，并且一個元件有一個或多個端口，節點是元件與元件直接通過端口相互連接時產生的連接點，節點由不同元件的端口組成，一個節點包括一個或多個端口，一個端口僅隸屬于一個節點；采用定制的元件模塊制作二次回路圖，并且自動生成拓撲文件，以構建所述二次回路故障模型系統。

進一步地，上述實現方法還包括修改步驟：其將所述二次回路故障模型系統與仿真一次系統結合，根據所述仿真一次系統的數據變化修改所述二次回路故障模型系統的數據，同時根據所述二次回路故障模型系統的數據變化修改所述仿真一次系統的數據。

進一步地，在步驟4）中，通過所述帶電著色動態演示保護、控制及自動裝置的動作情況。

進一步地，上述實現方法還包括采集仿真一次系統的潮流數據步驟：根據所述仿真一次系統的潮流數據以及各種空開、壓板、操作把手、繼電器的初始狀態獲取二次回路中各個圖形元件的當前狀態；從所述二次回路圖中電源正極開始，根據各個元件的拓撲關系和當前狀態檢測所述各個元件端口的正向電壓，直至電源負極，并當遇到斷點或斷開的節點時返回；從所述二次回路圖中電源負極開始，根據所述各個元件的拓撲關系及當前狀態檢測所述各個元件端口的負向電壓，直至電源正極，并當遇到斷點或斷開的節點時返回；以及根據元件端口的正向電壓和負向電壓情況，確定元件的帶電情況，并進行著色。

本發明另一方面實施例提出了一種電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統，包括：構建模塊，用于構建二次回路故障模型系統；設置模塊，用于設定故障排查任務，并在所述二次回路故障模型系統中設置至少一個二次回路故障；計算模塊，用于仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在所述二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號；以及著色模塊，用于根據所述設置的至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，以使學員根據所述相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置。

根據本發明實施例提出的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統，通過構建二次回路故障模型系統且設置至少一個二次回路故障，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號，并根據設置至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，實現使學員根據相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置，設備投資較少且升級改造方便，通用性好，提高了培訓效率。

另外，根據本發明上述實施例的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統還可以具有如下附加的技術特征：

所述構建模塊包括：生成單元，用于利用圖形生成設備模型和拓撲結構，其中，采用元件、端口和節點的概念來描述二次回路圖中各電力元件之間的拓撲關系，并且一個元件有一個或多個端口，節點是元件與元件直接通過端口相互連接時產生的連接點，節點由不同元件的端口組成，一個節點包括一個或多個端口，一個端口僅隸屬于一個節點；制作單元，用于采用定制的元件模塊制作二次回路圖，并且自動生成拓撲文件，以構建所述二次回路故障模型系統。

進一步地，上述實現系統還包括修改模塊：用于將所述二次回路故障模型系統與仿真一次系統結合，根據所述仿真一次系統的數據變化修改所述二次回路故障模型系統的數據，同時根據所述二次回路故障模型系統的數據變化修改所述仿真一次系統的數據。

進一步地，通過通過著色模塊帶電著色動態演示保護、控制及自動裝置的動作情況。

進一步地，所述著色模塊包括：采集單元，用于采集仿真一次系統的潮流數據；獲取單元，用于根據所述仿真一次系統的潮流數據以及各種空開、壓板、操作把手、繼電器的初始狀態獲取二次回路中各個圖形元件的當前狀態；第一檢測單元，用于從所述二次回路圖中電源正極開始，根據各個元件的拓撲關系和當前狀態檢測所述各個元件端口的正向電壓，直至電源負極，并當遇到斷點或斷開的節點時返回；第二檢測單元，用于從所述二次回路圖中電源負極開始，根據所述各個元件的拓撲關系及當前狀態檢測所述各個元件端口的負向電壓，直至電源正極，并當遇到斷點或斷開的節點時返回；以及著色單元，用于根據元件端口的正向電壓和負向電壓情況，確定元件的帶電情況，并進行著色。

有益效果：

本技術方案通過構建二次回路故障模型系統，并根據二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，實現使學員根據帶電著色情況進行判斷故障位置，設備升級改造方便，通用性好，提高培訓效率。

實現繼電保護裝置模型的快速創建，便捷地實現二次回路的搭建，而且由于元件的標準化，使得創建的繼電保護裝置模型接口統一，因而可以實現不同繼電保護裝置的切換，滿足對多種型號的繼電保護裝置的培訓需求。

本技術方案基于軟件模式的二次回路故障排查仿真，對硬件設備要求不高，普通計算機即可實現，設備投資較少，升級改造方便，在任務發生變化時，也可方便的更改配置方案，通用性好。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本發明電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法的流程圖。

圖2為本發明構建二次回路故障模型系統的流程圖。

圖3為本發明節點、端口和節點的關系示意圖。

圖4為本發明的在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色的流程圖。

圖5為本發明的從二次回路圖中電源正極開始，元件導通時的元件標識示意圖。

圖6為本發明的具體操作流程圖。

圖7為本發明的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統的一種結構原理圖。

圖8為本發明的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統的另一種結構原理圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

下面在描述根據本發明實施例提出的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法及系統之前，先來簡單描述一下實現電力系統中二次回路模擬故障排查仿真的重要性。

二次回路是電力系統中的一個重要組成部分。二次回路發生故障，直接影響電氣設備和電力系統的安全運行，甚至可能造成極其嚴重的后果，因此二次回路一旦發生故障，應迅速準確做出判斷，排除故障。其中，隨著電力工業的發展，電網智能化水平的提高，對調控和運行人員保護分析、二次事故判斷等方面的能力提出了更高的要求。因此，二次回路故障排查培訓是為提高電廠、變電站二次回路運維人員的故障處理水平而出現的一個技能培訓內容。

然而，相關技術中二次回路故障排查培訓方法由于采用真實的繼電保護設備，設備投資較大，硬件設備升級改造比較困難且通用性不高，培訓效率較低。

本發明正是基于上述問題，而提出了一種電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法與一種電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統。

下面參照附圖描述根據本發明實施例提出的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法及系統，首先將參照附圖描述根據本發明實施例提出的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法。參照圖1所示，該實現方法包括以下步驟：

S101，構建二次回路故障模型系統。

其中，在本發明的一個實施例中，參照圖2所示，構建二次回路故障模型系統具體包括以下步驟：

S201，利用圖形生成設備模型和拓撲結構，其中，采用元件、端口和節點的概念來描述二次回路圖中各電力元件之間的拓撲關系，并且一個元件有一個或多個端口，節點是元件與元件直接通過端口相互連接時產生的連接點，節點由不同元件的端口組成，一個節點包括一個或多個端口，一個端口僅隸屬于一個節點。

S202，采用定制的元件模塊制作二次回路圖，并且自動生成拓撲文件，以構建二次回路故障模型系統。

其中，在本發明的一個實施例中，本發明實施例采用二次回路圖形快速建模技術構建二次回路模型，主要利用圖形來生成設備模型和拓撲結構，使得圖形和數據庫模型一一對應，畫圖過程即建模過程，采用定制好的元件模塊，相互組合，制作二次回路圖，圖形制作完成后，自動生成拓撲文件，建立二次回路數學模型，其邏輯關系自動體現在圖形中。

進一步地，在本發明的一個實施例中，參照圖3所示，本發明實施例采用元件、端口和節點的概念來描述二次回路圖中各電力元件之間的拓撲關系。具體地，將二次回路圖中的各種電力元件做成一個個標準的圖形元件。其中，端口是元件與外界相互作用的通道，例如元件1的端口1和端口2，其中一個元件可能有一個或者多個端口。節點是元件與元件之間通過端口相互連接時產生的連接點，節點由不同元件的端口組成，一個節點可能包含幾個端口，但是一個端口只能隸屬于一個節點。

進一步地，在本發明的一個實施例中，二次回路圖形快速建模技術采用上述二次設備的圖形元件進行連接、組合，自動記錄各元件之間的邏輯關系，進行網絡拓撲分析，生成二次系統計算所需的數據文件。網絡拓撲分析是電網狀態分析的基礎。根據電力系統各個元件的連接關系，通過操作開關、刀閘等一次設備或切換開關、壓板、按鈕等二次設備以及設置故障點，改變網絡的拓撲結構，網絡計算結果也隨之變化。

本發明實施例的圖形快速建模技術可以實現繼電保護裝置模型的快速創建，便捷地實現二次回路的搭建，而且由于元件的標準化，使得創建的繼電保護裝置模型接口統一，因而可以實現不同繼電保護裝置的切換，滿足對多種型號的繼電保護裝置的培訓需求。另外，本發明實施例基于軟件模式的二次回路故障排查仿真，對硬件設備要求不高，普通計算機即可實現，設備投資較少，升級改造方便，在任務發生變化時，也可方便的更改配置方案，通用性好。

S102，設定故障排查任務，并在二次回路故障模型系統中設置至少一個二次回路故障。

在本發明的實施例中，由圖形快速建模技術生成的二次回路故障模型系統，可以在回路中任意位置選擇故障點，可以使一次系統和二次系統緊密結合，一次系統的潮流變化情況可以通過測量元件在二次回路中直觀體現，而二次回路動作情況（如開關分合閘線圈動作等）也可以反饋到一次系統中。此外，現場各種屏盤、操作箱上各種空開、壓板、操作把手、按鈕等的操作情況以及各種指示燈、繼電器、表計的狀態、數值顯示等都可以通過二次元件在二次回路圖形中直觀體現，在培訓中具有良好的交互性。

S103，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號。

在本發明的一個實施例中，上述實現方法還包括：將二次回路故障模型系統與仿真一次系統結合，根據仿真一次系統的數據變化修改二次回路故障模型系統的數據，同時根據二次回路故障模型系統的數據變化修改仿真一次系統的數據。

進一步地，在本發明的一個實施例中，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部拓撲關系進行計算，在仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號，學員根據仿真盤臺上的結果，找出可能出現故障的保護裝置二次回路。

S104，根據設置的至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，以使學員根據相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置。

其中，在本發明的一個實施例中，通過帶電著色動態演示保護、控制及自動裝置的動作情況。本發明實施例通過二次回路網絡拓撲智能著色的形式可以動態演示保護、控制及自動裝置的動作情況。繼電保護以及自動裝置的啟動是根據網絡計算的電流、電壓和阻抗等來驅動，裝置內部的邏輯配合比較復雜，如果有設備動作出現，可以觀察各繼電器節點的動作情況，便于實現二次回路故障點的查找和判斷。

具體地，在本發明的一個實施例中，參照圖4所示，上述實現方法還包括：

S401，采集仿真一次系統的潮流數據。

S402，根據仿真一次系統的潮流數據以及各種空開、壓板、操作把手、繼電器的初始狀態獲取二次回路中各個圖形元件的當前狀態。

S403，從二次回路圖中電源正極開始，根據各個元件的拓撲關系和當前狀態檢測各個元件端口的正向電壓，直至電源負極，并當遇到斷點或斷開的節點時返回。

S404，從二次回路圖中電源負極開始，根據各個元件的拓撲關系及當前狀態檢測各個元件端口的負向電壓，直至電源正極，并當遇到斷點或斷開的節點時返回。

S405，根據元件端口的正向電壓和負向電壓情況，確定元件的帶電情況，并進行著色。

在本發明的一個實施例中，參照圖5所示，例如從二次回路圖中電源正極開始，元件導通時，元件標識可以為藍色，例如圖中所示，當元件1與元件2導通時，元件1與元件2標識為藍色；當元件1導通，元件2為斷開時，元件1標識為藍色，元件2未標識。另外，為了有所區別，例如從二次回路圖中電源正極開始，元件導通時，元件標識可以為綠色，并且根據元件端口的正向電壓和負向電壓情況，確定元件的帶電情況，例如左端口帶正電，右端口帶負電，且元件狀態導通時，則其流過電流，標識可以為紅色。本發明實施例根據建模完成的二次回路圖中各元件的當前狀態和拓撲關系，用顏色進行自動標識其帶電情況，便于學員理解二次回路中各部分直接的關系，實現快速查找回路故障點，提高培訓效率，并且智能著色技術使得二次回路中的各元件的狀態、各回路的帶電情況清晰明了，并可以針對保護、控制及自動裝置的動作情況進行動態演示。

綜上所述，在本發明的一個具體實施例中，參照圖6所示，本發明實施例包括以下步驟：

S601，開始。

S602，構建二次回路故障模型系統。

S603，設置故障。在本發明的一個實施例中，首先設定故障排查任務，并在二次回路故障模型系統中設置至少一個二次回路故障。

S604，查看保護動作信號情況。

其中，在本發明的一個實施例中，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號。

S605，找到出現故障的保護裝置。

在本發明的一個實施例中，根據仿真盤臺上的結果即仿真盤臺上給出相應的保護動作信號，找出可能出現故障的保護裝置二次回路

S606，查看對應的二次回路圖。

在本發明的一個實施例中，查看對應的二次回路，以根據設置的至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，以使學員根據相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置。

S607，判斷圖中異常點是否為故障點。如果否，則執行步驟S608；如果是，則執行步驟S610。

S608，確定該節點對應的繼電器或其它設備。

S609，確定該設備對應的二次圖，并執行步驟S606。

在本發明的一個實施例中，學員在二次回路圖中根據回路帶電著色情況進行逐級分析判斷，直到確定故障位置。

S610，結束。

本發明實施例采用純軟件的方式實現對二次回路的模擬故障排查培訓。由于采用軟件方式，二次回路圖形快速建模技術可以便捷的實現二次回路的搭建，設備投資較少，投資節省，升級改造方便，且由于繼電保護裝置模型采用模塊化設計，配合二次回路圖形快速建模技術，可以實現對多種型號的繼電保護裝置的培訓，通用性好，并可在單臺計算機上運行，因此，擴展性好，可以方便的安裝到多臺計算機上，實現對學員的批量培訓，也可用于學員自學，效率較高。另外，本發明實施例采用的二次回路網絡拓撲智能著色技術，便于學員理解二次回路中各部分之間的關系，實現快速查找回路故障點。需要說明的是，本發明實施例通過了實驗，實驗內容包括：斷路器分合閘控制、斷路器油泵打壓超時、SF6及N2泄漏等二次回路的故障排查任務，從快速建模、智能著色，到故障排查，各項結果均達到預期。

根據本發明實施例提出的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現方法，通過構建二次回路故障模型系統且設置至少一個二次回路故障，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號，并根據設置至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，實現使學員根據相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置，設備投資較少且升級改造方便，通用性好，提高了培訓效率。

其次將參照附圖描述根據本發明實施例提出的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統。參照圖7所示，該實現系統100包括：構建模塊10、設置模塊20、計算模塊30和著色模塊40。

其中，構建模塊10用于構建二次回路故障模型系統。設置模塊20用于設定故障排查任務，并在二次回路故障模型系統中設置至少一個二次回路故障。計算模塊30用于仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號。著色模塊40用于根據設置的至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，以使學員根據相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置。

在本發明的一個實施例中，參照圖8所示，構建模塊10包括：生成單元11和制作單元12。

其中，生成單元11用于利用圖形生成設備模型和拓撲結構，其中，采用元件、端口和節點的概念來描述二次回路圖中各電力元件之間的拓撲關系，并且一個元件有一個或多個端口，節點是元件與元件直接通過端口相互連接時產生的連接點，節點由不同元件的端口組成，一個節點包括一個或多個端口，一個端口僅隸屬于一個節點。制作單元12用于采用定制的元件模塊制作二次回路圖，并且自動生成拓撲文件，以構建二次回路故障模型系統。

在本發明的一個實施例中，本發明實施例采用二次回路圖形快速建模技術構建二次回路模型，主要利用圖形來生成設備模型和拓撲結構，使得圖形和數據庫模型一一對應，畫圖過程即建模過程，采用定制好的元件模塊，相互組合，制作二次回路圖，圖形制作完成后，自動生成拓撲文件，建立二次回路數學模型，其邏輯關系自動體現在圖形中。

進一步地，在本發明的一個實施例中，參照圖3所示，本發明實施例采用元件、端口和節點的概念來描述二次回路圖中各電力元件之間的拓撲關系。具體地，將二次回路圖中的各種電力元件做成一個個標準的圖形元件。其中，端口是元件與外界相互作用的通道，例如元件1的端口1和端口2，其中一個元件可能有一個或者多個端口。節點是元件與元件之間通過端口相互連接時產生的連接點，節點由不同元件的端口組成，一個節點可能包含幾個端口，但是一個端口只能隸屬于一個節點。

進一步地，在本發明的一個實施例中，二次回路圖形快速建模技術采用上述二次設備的圖形元件進行連接、組合，自動記錄各元件之間的邏輯關系，進行網絡拓撲分析，生成二次系統計算所需的數據文件。網絡拓撲分析是電網狀態分析的基礎。根據電力系統各個元件的連接關系，通過操作開關、刀閘等一次設備或切換開關、壓板、按鈕等二次設備以及設置故障點，改變網絡的拓撲結構，網絡計算結果也隨之變化。

本發明實施例的圖形快速建模技術可以實現繼電保護裝置模型的快速創建，便捷地實現二次回路的搭建，而且由于元件的標準化，使得創建的繼電保護裝置模型接口統一，因而可以實現不同繼電保護裝置的切換，滿足對多種型號的繼電保護裝置的培訓需求。另外，本發明實施例基于軟件模式的二次回路故障排查仿真，對硬件設備要求不高，普通計算機即可實現，設備投資較少，升級改造方便，在任務發生變化時，也可方便的更改配置方案，通用性好

進一步地，在本發明的實施例中，由圖形快速建模技術生成的二次回路故障模型系統，可以在回路中任意位置選擇故障點，可以使一次系統和二次系統緊密結合，一次系統的潮流變化情況可以通過測量元件在二次回路中直觀體現，而二次回路動作情況（如開關分合閘線圈動作等）也可以反饋到一次系統中。此外，現場各種屏盤、操作箱上各種空開、壓板、操作把手、按鈕等的操作情況以及各種指示燈、繼電器、表計的狀態、數值顯示等都可以通過二次元件在二次回路圖形中直觀體現，在培訓中具有良好的交互性。

進一步地，在本發明的一個實施例中，參照圖8所示，上述實現系統100還包括：修改模塊50。其中，修改模塊50用于將二次回路故障模型系統與仿真一次系統結合，根據仿真一次系統的數據變化修改二次回路故障模型系統的數據，同時根據二次回路故障模型系統的數據變化修改仿真一次系統的數據。

進一步地，在本發明的一個實施例中，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部拓撲關系進行計算，在仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號，學員根據仿真盤臺上的結果，找出可能出現故障的保護裝置二次回路。

其中，在本發明的一個實施例中，通過帶電著色動態演示保護、控制及自動裝置的動作情況。本發明實施例通過二次回路網絡拓撲智能著色的形式可以動態演示保護、控制及自動裝置的動作情況。繼電保護以及自動裝置的啟動是根據網絡計算的電流、電壓和阻抗等來驅動，裝置內部的邏輯配合比較復雜，如果有設備動作出現，可以觀察各繼電器節點的動作情況，便于實現二次回路故障點的查找和判斷。

具體地，在本發明的一個實施例中，參照圖8所示，著色模塊40包括：采集單元41、獲取單元42、第一檢測單元43、第二檢測單元44和著色單元45。

其中，采集單元41用于采集仿真一次系統的潮流數據。獲取單元42用于根據仿真一次系統的潮流數據以及各種空開、壓板、操作把手、繼電器的初始狀態獲取二次回路中各個圖形元件的當前狀態。第一檢測單元43用于從二次回路圖中電源正極開始，根據各個元件的拓撲關系和當前狀態檢測各個元件端口的正向電壓，直至電源負極，并當遇到斷點或斷開的節點時返回。第二檢測單元44用于從二次回路圖中電源負極開始，根據各個元件的拓撲關系及當前狀態檢測各個元件端口的負向電壓，直至電源正極，并當遇到斷點或斷開的節點時返回。著色單元45用于根據元件端口的正向電壓和負向電壓情況，確定元件的帶電情況，并進行著色。

在本發明的一個實施例中，參照圖5所示，例如從二次回路圖中電源正極開始，元件導通時，元件標識可以為藍色，例如圖中所示，當元件1與元件2導通時，元件1與元件2標識為藍色；當元件1導通，元件2為斷開時，元件1標識為藍色，元件2未標識。另外，為了有所區別，例如從二次回路圖中電源正極開始，元件導通時，元件標識可以為綠色，并且根據元件端口的正向電壓和負向電壓情況，確定元件的帶電情況，例如左端口帶正電，右端口帶負電，且元件狀態導通時，則其流過電流，標識可以為紅色。本發明實施例根據建模完成的二次回路圖中各元件的當前狀態和拓撲關系，用顏色進行自動標識其帶電情況，便于學員理解二次回路中各部分直接的關系，實現快速查找回路故障點，提高培訓效率，并且智能著色技術使得二次回路中的各元件的狀態、各回路的帶電情況清晰明了，并可以針對保護、控制及自動裝置的動作情況進行動態演示。

綜上所述，在本發明的一個具體實施例中，參照圖6所示，本發明實施例具體包括以下步驟：

S601，開始。

S602，構建二次回路故障模型系統。

S603，設置故障。在本發明的一個實施例中，首先設定故障排查任務，并在二次回路故障模型系統中設置至少一個二次回路故障。

S604，查看保護動作信號情況。

其中，在本發明的一個實施例中，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號。

S605，找到出現故障的保護裝置。

在本發明的一個實施例中，根據仿真盤臺上的結果即仿真盤臺上給出相應的保護動作信號，找出可能出現故障的保護裝置二次回路

S606，查看對應的二次回路圖。

在本發明的一個實施例中，查看對應的二次回路，以根據設置的至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，以使學員根據相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置。

S607，判斷圖中異常點是否為故障點。如果否，則執行步驟S608；如果是，則執行步驟S610。

S608，確定該節點對應的繼電器或其它設備。

S609，確定該設備對應的二次圖，并執行步驟S606。

在本發明的一個實施例中，學員在二次回路圖中根據回路帶電著色情況進行逐級分析判斷，直到確定故障位置。

S610，結束。

本發明實施例采用純軟件的方式實現對二次回路的模擬故障排查培訓。由于采用軟件方式，二次回路圖形快速建模技術可以便捷的實現二次回路的搭建，設備投資較少，投資節省，升級改造方便，且由于繼電保護裝置模型采用模塊化設計，配合二次回路圖形快速建模技術，可以實現對多種型號的繼電保護裝置的培訓，通用性好，并可在單臺計算機上運行，因此，擴展性好，可以方便的安裝到多臺計算機上，實現對學員的批量培訓，也可用于學員自學，效率較高。另外，本發明實施例采用的二次回路網絡拓撲智能著色技術，便于學員理解二次回路中各部分之間的關系，實現快速查找回路故障點。需要說明的是，本發明實施例通過了實驗，實驗內容包括：斷路器分合閘控制、斷路器油泵打壓超時、SF6及N2泄漏等二次回路的故障排查任務，從快速建模、智能著色，到故障排查，各項結果均達到預期。

根據本發明實施例提出的電力系統中二次回路模擬故障排查仿真實現系統，通過構建二次回路故障模型系統且設置至少一個二次回路故障，仿真系統根據一次系統潮流數據以及二次回路內部的拓撲關系進行計算，以在二次回路故障模型系統中的仿真設備盤臺上給出相應的保護動作信號，并根據設置至少一個二次回路故障在二次回路圖中對相關的回路進行帶電著色，實現使學員根據相關的回路的帶電著色情況進行逐級分析判斷并確定故障位置，設備投資較少且升級改造方便，通用性好，提高了培訓效率。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發明的優選實施方式的范圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。

在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用于實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備（如基于計算機的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令并執行指令的系統）使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例（非窮盡性列表）包括以下：具有一個或多個布線的電連接部（電子裝置），便攜式計算機盤盒（磁裝置），隨機存取存儲器（RAM），只讀存儲器（ROM），可擦除可編輯只讀存儲器（EPROM或閃速存儲器），光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器（CDROM）。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。

應當理解，本發明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟件或固件來實現。例如，如果用硬件來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現：具有用于對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列（PGA），現場可編程門陣列（FPGA）等。

本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。

此外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。另外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同限定。