基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法

摘要

本发明公开了一种基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法，它包括：基于告警信号和PAT的保护系统交互模型验证的工作流程为先收集告警信号，然后根据告警信号设置对应条件变量的值，再运用PAT的RTS模型的校验功能，对基于告警信号与保护工作条件的各保护子线程的死锁断言、到达某阶段的断言进行校验，检查线路保护子系统的各线程是否处于闭锁状态，检查线路保护系统的执行阶段。本发明取得的有益效果是：利用进程仿真工具包PAT，建立各保护子系统的各子线程模型，将告警信号与各线程的工作条件建立关联；建立保护子系统中设备之间交换信息的交互模型，给出了PAT中各保护系统线程死锁与运行阶段的断言，对各告警信号模型进行检查校验。

说明书

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，特别是一种基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法。

背景技术

IEC61850将智能变电站保护功能定义为由多个设备配合完成的分布式功能。智能变电站中线路保护功能借助网络由合并单元、保护装置、智能终端等设备配合完成。研究多个厂家保护装置的工作原理及其工作条件，收集各厂家装置的告警信号。对SCD文件(SCD为变电站IEC61850标准中substation configuration description的缩写，即全站系统配置文件)进行解析，获得各逻辑设备的告警信号，它们反映设备与保护功能的异常情况。

智能变电站各保护功能由多个设备借助通信网络配合完成，某保护功能的失效，是由其组成设备的自身故障及彼此之间的通信设备与通信链路的故障与失效等造成。设备的告警信号大致分为装置自检告警、一般运行告警、运行异常告警、通讯管理运行告警等类，告警级别分一般、异常、严重。保护正常动作、对时信号异常等告警信号，不会影响保护的正常工作。剩余的几类告警信号反映保护功能受到影响大多数告警信号由设备直接产生，少量告警信号需通过加工处理得到。针对各保护系统，对影响其运行的各告警信号进行分类，划归到各装置、各保护功能的各工作条件中，便于检查保护装置或保护功能是否正常运行。

现有技术中并没有利用PAT仿真工具对智能变电站中保护设备的进行建模和仿真验证的方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法，利用进程仿真工具包PAT，建立了各保护子系统的各子线程模型，将保护功能故障树中叶子节点对应的告警信号与各线程的工作条件建立关联；建立了保护子系统中保护、合并单元、智能终端等之间交换信息的交互模型，给出了PAT中各保护系统线程死锁与运行阶段的断言，对各告警信号下的模型进行检查校验。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法，它包括有：

S1：根据智能变电站中设备的告警信号建立故障树模型；

S2：根据智能变电站中各保护装置的工作原理及工作条件建立基于PAT中实时系统模块RTS的各保护装置中各进程的模型；

S3：根据故障树模型及影响保护装置正常工作的条件，对各保护装置和各保护子功能线程设置其工作条件的判断变量；

S4：根据各保护子系统完成阶段的标记，给出各保护线程死锁的断言以及系统到达某个阶段的断言；

S5：运用PAT的RTS模块对步骤S4中的断言进行校验；检查在各种告警信号作用下各保护子功能的死锁情况以及各保护功能的执行阶段；

S6：对校验后的结果进行仿真验证。

进一步，所述步骤S1中故障树模型的告警信号包括有：定值异常信号、配置错误信号、通道异常信号、SV总告警信号、DSP异常信号。

进一步，所述步骤S2还包括有：

S21：根据智能变电站中各装置中告警信号的分类集合，将故障树中叶子节点对应的告警信号转化为各保护子系统的工作条件检查；

S22：对每个保护的告警信号进行定义，并将告警信号中的定值相关信号转化为PAT语言；

S23：通过保护装置定值状态正常线程PreDingZhi1和保护装置定值状态异常线程PreDingZhi2判断整个定值异常集合中是否正常，其中，PreDingZhi1表示定值的正常，PreDingZhi2表示定值的异常的运行状态；

S24：如果保护装置的定值状态的各条件正常，则设置各保护装置的定值状态为0，然后返回；

S25：如果保护装置的定值状态出现异常，则设置各保护装置的定值状态为1并返回。

进一步，所述步骤S3还包括有检查某保护装置是否正产工作，具体步骤如下：

S31：PAT提供阻止条件选择ifb，在ifb中满足条件cond后才执行后续语句P；

S32：判断线路保护的工作条件检查的两个状态PreProtection_state1、PreProtection_state2是正常还是异常。

进一步，所述步骤S4还包括有：

S41；判断某告警信号产生后保护系统运行的阶段定义有：采样、保护计算、跳闸和发送报告；

S42：当线路发生故障时，线路保护中差动保护在保护装置正常运行且线路发生故障的前提下，向智能终端发出跳闸命令，并向站控层发出保护启动和保护出口的报告。

进一步，所述步骤S5还包括有：

S51：当所有的线程建立完毕之后，需要检验各线程及线路保护系统LP_System的运行情况；

S52：根据PAT提供的语句断言某进程是否死锁；

S53：通过PAT提供的verify功能，校验各断言是合法还是死锁。

进一步，所述定值异常信号包括有：定值超范围、定值检验出错以及定值变化告警；

所述配置错误信号包括有：板卡配置错误、GOOSE配置文件错误以及SV配置文件错误。

进一步，所述通道异常信号包括有：采样通道延时异常、纵联通道1无有效帧、纵联通道1识别码错、纵联通道1严重误码、纵联通道1异常、通道1差动退出、通道1差动压板不一致以及通道1长期由差流。

进一步，所述SV总告警信号包括有：SV接收链路异常和SV采样异常；

所述SV接收链路异常包括有：SV—A/B网链路出错、SV—SMV数据出错、SV采样数据无效、SV检修投入报警、SV通道抖动异常以及SV通道延迟变化；

所述SV采样异常包括有：保护电流SV采样无效、保护电流SV采样失步、差动用电流SV采样失步、启动电流SV采样失步以及草湖电流SV采样无效。

进一步，所述DSP异常信号包括有：保护DSP装置类型配置错、保护DSP定值出错、保护DSP内存出错、保护DSP检验出错、启动DSP检验出错、启动DSP定值出错、启动DSP内存出错和启动DSP装置类型配置错误；

所述步骤S1中故障树模型的告警信号还包括有：CT断线、插件8异常、装置闭锁、检修状态告警和跳合出口回路异常。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明研究了一种利用告警信号的智能变电站保护系统信息交互PAT建模与验证方法。利用进程仿真工具包PAT，建立了各保护子系统的各子线程模型，将保护功能故障树中叶子节点对应的告警信号与各线程的工作条件建立关联；建立了保护子系统中保护、合并单元、智能终端等之间交换信息的交互模型，给出了PAT中各保护系统线程死锁与运行阶段的断言，对各告警信号下的模型进行检查校验。多个仿真案例验证了本发明方法的有效性。本发明利用告警信号的保护系统信息交互的建模与验证，为在线获得智能变电站各保护的运行情况提供了有力的技术支持，具有一定的工程借鉴意义。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法的流程示意图。

图2为基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法的线路差动保护的故障树图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：如图1和图2所示；一种基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法，它包括有：

S1：根据智能变电站中设备的告警信号建立故障树模型；

S2：根据智能变电站中各保护装置的工作原理及工作条件建立基于PAT中实时系统模块RTS的各保护装置中各进程的模型；

S3：根据故障树模型及影响保护装置正常工作的条件，对各保护装置和各保护子功能线程设置其工作条件的判断变量；

S4：根据各保护子系统完成阶段的标记，给出各保护线程死锁的断言以及系统到达某个阶段的断言；

S5：运用PAT的RTS模块对步骤S4中的断言进行校验；检查在各种告警信号作用下各保护子功能的死锁情况以及各保护功能的执行阶段；

S6：对校验后的结果进行仿真验证。

步骤S1中故障树模型的告警信号包括有：定值异常信号、配置错误信号、通道异常信号、SV总告警信号、DSP异常信号。

步骤S2还包括有：

S21：根据智能变电站中各装置中告警信号的分类集合，将故障树中叶子节点对应的告警信号转化为各保护子系统的工作条件检查；

S22：对每个保护的告警信号进行定义，并将告警信号中的定值相关信号转化为PAT语言；

S23：通过保护装置定值状态正常线程PreDingZhi1和保护装置定值状态异常线程PreDingZhi2判断整个定值异常集合中是否正常，其中，PreDingZhi1表示定值的正常，PreDingZhi2表示定值的异常的运行状态；

S24：如果保护装置的定值状态的各条件正常，则设置各保护装置的定值状态为0，然后返回；

S25：如果保护装置的定值状态出现异常，则设置各保护装置的定值状态为1并返回。

步骤S3还包括有检查某保护装置是否正产工作，具体步骤如下：

S31：PAT提供阻止条件选择ifb，在ifb中满足条件cond后才执行后续语句P；

S32：判断线路保护的工作条件检查的两个状态PreProtection_state1、PreProtection_state2是正常还是异常。

步骤S4还包括有：

S41；判断某告警信号产生后保护系统运行的阶段定义有：采样、保护计算、跳闸和发送报告；

S42：当线路发生故障时，线路保护中差动保护在保护装置正常运行且线路发生故障的前提下，向智能终端发出跳闸命令，并向站控层发出保护启动和保护出口的报告。

步骤S5还包括有：

S51：当所有的线程建立完毕之后，需要检验各线程及线路保护系统LP_System的运行情况；

S52：根据PAT提供的语句断言某进程是否死锁；

S53：通过PAT提供的verify功能，校验各断言是合法还是死锁。

定值异常信号包括有：定值超范围、定值检验出错以及定值变化告警；

配置错误信号包括有：板卡配置错误、GOOSE配置文件错误以及SV配置文件错误。

通道异常信号包括有：采样通道延时异常、纵联通道1无有效帧、纵联通道1识别码错、纵联通道1严重误码、纵联通道1异常、通道1差动退出、通道1差动压板不一致以及通道1长期由差流。

SV总告警信号包括有：SV接收链路异常和SV采样异常；

SV接收链路异常包括有：SV—A/B网链路出错、SV—SMV数据出错、SV采样数据无效、SV检修投入报警、SV通道抖动异常以及SV通道延迟变化；

SV采样异常包括有：保护电流SV采样无效、保护电流SV采样失步、差动用电流SV采样失步、启动电流SV采样失步以及草湖电流SV采样无效。

DSP异常信号包括有：保护DSP装置类型配置错、保护DSP定值出错、保护DSP内存出错、保护DSP检验出错、启动DSP检验出错、启动DSP定值出错、启动DSP内存出错和启动DSP装置类型配置错误；

步骤S1中故障树模型的告警信号还包括有：CT断线、插件8异常、装置闭锁、检修状态告警和跳合出口回路异常。

本发明研究了一种利用告警信号的智能变电站保护系统信息交互PAT建模与验证方法。利用进程仿真工具包PAT，建立了各保护子系统的各子线程模型，将保护功能故障树中叶子节点对应的告警信号与各线程的工作条件建立关联；建立了保护子系统中保护、合并单元、智能终端等之间交换信息的交互模型，给出了PAT中各保护系统线程死锁与运行阶段的断言，对各告警信号下的模型进行检查校验。多个仿真案例验证了本发明方法的有效性。本发明利用告警信号的保护系统信息交互的建模与验证，为在线获得智能变电站各保护的运行情况提供了有力的技术支持，具有一定的工程借鉴意义。

实施例2：如图1和图2所示；一种基于PAT的智能变电站保护系统信息交互方法，它包括有：

一、告警信号的分类及其与保护功能的关联

(一)对影响保护的告警信号分类

IEC61850将智能变电站保护功能定义为由多个设备配合完成的分布式功能。智能变电站中线路保护功能借助网络由合并单元、保护装置、智能终端等设备配合完成。研究多个厂家保护装置的工作原理及其工作条件，收集各厂家装置的告警信号。对SCD文件(SCD为变电站IEC61850标准中substation configuration description的缩写，即全站系统配置文件。)进行解析，获得各逻辑设备的告警信号，它们反映设备与保护功能的异常情况。

智能变电站各保护功能由多个设备借助通信网络配合完成，某保护功能的失效，是由其组成设备的自身故障及彼此之间的通信设备与通信链路的故障与失效等造成。设备的告警信号大致分为装置自检告警、一般运行告警、运行异常告警、通讯管理运行告警等类，告警级别分一般、异常、严重。保护正常动作、对时信号异常等告警信号，不会影响保护的正常工作。其它一般运行告警信号，如内部通信运行异常，属于一般告警，本文不做处理。剩余的几类告警信号反映保护功能受到影响，即图2故障树中叶子节点(基本事件)对应着一个告警信号。大多数告警信号由设备直接产生，少量告警信号需通过加工处理得到。针对各保护系统，对影响其运行的各告警信号进行分类，划归到各装置、各保护功能的各工作条件中，便于检查保护装置或保护功能是否正常运行。

根据来自设备厂家的告警信号，将其分为定值异常、配置错误、通道异常、SV总告警信号、DSP异常、硬件异常、其他影响保护功能的异常信号。

(二)基于告警信号的保护系统故障树建模

各设备在运行过程中发生故障与异常时，通过设备自身的站控层和过程层通信接口传递相关的MMS报文的告警信号。事先解析SCD中各IED(IED是Intelligent ElectronicDevice的简称，是智能电子设备。智能电子设备，全称：Intelligent Electronic Device，简称为IED。IEC61850标准对IED定义如下：“由一个或多个处理器组成，具有从外部源接收和传送数据或控制外部源的任何设备，即电子多功能仪表、微机保护、控制器，在特定的环境下在接口所限定范围内能够执行一个或多个逻辑接点任务的实体”)下“S1”访问点下公用LD0、保护逻辑PROT逻辑设备下告警信号数据集(如dsAlarm、sWarning等)，得到各LD的告警信号，对它们进行分析，只保留对保护功能有影响的告警信号，由此构建各保护功能的故障树。

本发明以线路差动保护为例，线路差动保护的故障树如图2所示。线路差动保护失效原因大体可分为上述的几类，每一类下面有各自的失效子原因，每个子原因是该故障树的叶子节点，对应一个基本事件，一般也对应一个告警信号。

二、基于PAT的智能变电站保护系统信息交互模型

(一)PAT的RTS模型

PAT是由新加坡国立大学开发的模型检测工具，可对CSP模型、RTS模型、概率模型等多种模型进行校验。PAT可提供进程的可视化模拟、可达性分析、死锁检测等功能。

PAT中实时系统模块RTS(Real—Time System Module)支持组成定时过程的实时系统。并行运行的定时进程可通过共享内存或通道通信进行通信。除了明确地操作时钟变量外，许多定时行为模式还用于捕获定量时序要求，例如延迟、超时、截止时间、定时中断等。对于这样的系统，可使用模型检查算法，来通过动态创建(仅在必要时)、修剪时钟变量(尽可能早地)及维护/解决对活动时钟的约束实现所有系统的行为模拟与检验。

RTS的基本语法解释如下：

varknight＝0；

var是定义变量的关键词，knight是变量名。

#define goal x＝＝0；

goal是宏的名称，x＝＝0是目标的含义。宏名称的使用方式与使用全局常量的方式相同。

Stop：表示进程的终止。

—>：表示指向下一个进程。

P；Q；S：表示三个进程按顺序依次执行。

Wait[10]：表示延时语句，10表示延时的时常，单位为毫秒(ms)。

(二)基于RTS的智能变电站保护系统建模

根据各装置的工作原理及其工作条件，建立各装置中各进程的模型，建立各进程的执行条件，反映装置异常的各告警信号将会影响这些执行条件。运用RTS模块对各保护进程及其判断条件进行形式化建模。根据故障树给出的五大类原因及其他一些影响保护装置正常工作的条件，对各装置、各保护子功能线程设置其工作条件的判断变量。

同时，对各保护功能在保护装置、智能终端、合并单元之间的交互报文进行交互建模，如合并单元、智能终端等相关设备与线路保护装置之间的交互关系。

给出各保护子系统的完成阶段的标记，给出各保护线程死锁的断言、系统到达某个阶段的断言。运用PAT的RTS模块对这些断言进行校验，可检查在各种告警信号作用下各保护子功能的死锁情况、各保护功能的执行阶段。

在线收集来自各设备的告警信号，对保护进程的各工作条件进行检查，并对保护各阶段完成的情况加以标记，反映各保护的完成阶段。然后运用PAT的校验(verification)功能，分别对进程死锁(deadlockfree)的断言、进程到达(reaches)某条件的断言进行校验。

根据告警信号的分类集合，将故障树中叶子节点对应的告警信号转化为各保护子系统的工作条件检查。对每个保护的告警信号进行定义，例如定值相关信号中的定值超范围转化为PAT语言，定义为var dingzhichaofanwei＝0(0表示正常，1表示异常)。若要判断整个定值异常集合中是否正常，则需要判断故障树中定值异常集合中的所有告警信号，用两个线程来表示定值的两种不同运行状态，每个线程判断完之后继续指向该线程本身，以实现对告警信号的实时检验。保护装置定值状态正常线程PreDingZhi1、保护装置定值状态异常线程PreDingZhi2如下：

PreDingZhi1＝ifb(dingzhichaofanwei＝＝0&&

dingzhijiaoyanchucuo＝＝0&&

dingzhibianhuagaojing＝＝0)

{Pre_read{DingZhi＝0}—>PreDingZhi1

//如果保护装置的定值状态的各条件正常，则设置定值状态为0，然后返回

}；

PreDingZhi2＝ifb(dingzhichaofanwei＝＝1||

dingzhijiaoyanchucuo＝＝1||

dingzhibianhuagaojing＝＝1)

{Pre_read{DingZhi＝1}—>PreDingZhi2

//设置保护装置定值状态为1(异常)，并返回

}；

检查某保护装置是否正常工作，需要对该保护装置正常工作需满足的所有条件进行检查。保护装置正常工作外在表现为保护装置没有发出影响保护功能的告警。PAT提供阻止条件选择ifb。在ifb中满足条件cond，才能执行后续语句P。阻止条件选择的语法如下：

ifb(cond){P}；

对于线路保护的工作条件检查的两个状态PreProtection_state1、PreProtection_state2如下：

PreProtection_state1＝ifb(DingZhi＝＝0&&

PeiZhi＝＝0&&TongDao＝＝0&&

SVjieshoulianlu＝＝0&&SVcaiyang＝＝0&&

DSP_state＝＝0&&YingJian_state＝＝0)

{Pre_read{Protection_state＝0}—>PreProtection_state1

//保护装置告警状态正常

}；

PreProtection_state2＝ifb(DingZhi＝＝1||

PeiZhi＝＝1||TongDao＝＝1||

SVjieshoulianlu＝＝1||SVcaiyang＝＝1||

DSP_state＝＝1||YingJian_state＝＝1)

{Pre_read{Protecton_state＝1}—>

PreProtecton_state2

//保护装置告警状态异常

}；

各保护功能的实现过程有多个阶段，每个阶段的实现有不同的工作条件，还需要建立多个IED之间的交互线程。以线路差动保护为例，当线路发生故障时，最终由智能终端IT向实际断路器发送跳闸指令以实现跳闸，此时需要保护装置正常工作、GOOSE网正常，设置阶段标记变量counter＝1，为阶段1。如：

IT＝ifb(Protection_state＝＝0&&GOOSE_state＝＝0){Protection_state＝＝0，str_to_IT{counter＝1}—>Wait[0]}；

线路保护中差动保护在保护装置正常运行且线路发生故障的前提下，将向智能终端发出跳闸命令，并向站控层发出保护启动、保护出口的报告，该交互过程的代码如下：

PAT中定义system由多个进程并行组装，完成系统的行为描述如下：

system＝P||Q||M||N；

线路保护系统是由多个线程的并行，根据各线程的校验结果，对线路保护系统的死锁与执行阶段做出判断。

线路保护系统的运行线程表示如下：

LP_System＝PreDingZhi1||PreDingZhi2||

PrePeiZhi1||PrePeiZhi2||PreTongDao1||

PreTongDao2||PreSVjianshoulianlu1||

PreSVjianshoulianlu2||PreSVcaiyang1||

PreSVcaiyang2||PreGOOSE_state1||

PreGOOSE_state2||PreDSP_state1|

PreDSP_state2||PreYingJian_state1||

PreYingJian_state2||PreProtection_state1||

PreProtection_state2||TCTR_Protocol||

P1_Protocol||TCTR_P1_Protocol||P2_Protocol||TCTR_P2_Protocol||P3_Protocol||

TCTR_P3_Protocol||TCTR_P4_Protocol||IT||

ReportStr；

当所有的线程建立完毕之后，需要检验各线程及线路保护系统LP_System的运行情况。PAT提供的#assert P()deadlockfree语句表示一个断言，判断某进程P()是否死锁。通过PAT提供的verify功能，校验各断言是合法(VALID)还是死锁(NOT VALID)。

如PreP1_Protocol表示检查线路故障条件下线路差动保护自身各工作条件是否正常：

#assert PreP1_Protocol()deadlockfree；

为了实时判断当某告警信号产生后各保护子系统运行的阶段，根据前面建立的完成阶段标记，校验检验到达某阶段标记的断言是否实现。

#assert P()reaches cond；

表示一个断言询问某进程P()是否可达到满足某个给定条件cond、assert和reach都是保留关键字，cond是一个定义为全局定义的条件命题。判断某告警信号产生后保护系统运行的阶段定义如下：

#define WholeProcess counter>＝2；//线路差动完成完整流程：采样、保护计算、跳闸、发送报告。

基于告警信号和PAT的保护系统交互模型验证的工作流程为先收集告警信号，然后根据告警信号设置对应条件变量的值，再运用PAT的RTS模型的校验功能，对基于告警信号与保护工作条件的各保护子线程的死锁断言、到达某阶段的断言进行校验，检查线路保护子系统的各线程是否处于闭锁状态，检查线路保护系统的执行阶段。

三、仿真验证

当保护装置告警信号发出时，将模型中预定义的告警信号值设置为“1”，此时利用已建好的模型来检验哪些进程阻塞了，各保护运行到哪个阶段。

当线路出现故障时，保护装置没有发出异常告警信号，则保护装置能正常切除故障，此时模型中各进程的校验结果如表1所示。

表1实施例2的模型校验结果

从表1可看出当故障发生时，保护能够顺利地完成各个阶段，即检查保护装置自身状态正常，接收故障采样信号、保护计算、向IT发出跳闸指令给一次断路器，发送保护动作、跳闸等报告到站控层设备。

本发明研究了一种利用告警信号的智能变电站保护系统信息交互PAT建模与验证方法。利用进程仿真工具包PAT，建立了各保护子系统的各子线程模型，将保护功能故障树中叶子节点对应的告警信号与各线程的工作条件建立关联；建立了保护子系统中保护、合并单元、智能终端等之间交换信息的交互模型，给出了PAT中各保护系统线程死锁与运行阶段的断言，对各告警信号下的模型进行检查校验。多个仿真案例验证了本发明方法的有效性。本发明利用告警信号的保护系统信息交互的建模与验证，为在线获得智能变电站各保护的运行情况提供了有力的技术支持，具有一定的工程借鉴意义。

实施例3：除仿真验证不一致外，其余均与实施例2相同。

当线路出现故障时，保护装置发出CT断线告警时，此时线路保护电流采样异常。此时各进程校验结果如表2所示。

表2实施例3的模型校验结果

从表2中可看出，线路保护的某相电流采样异常时只影响与电流相关的保护，如差动保护P1、零序保护P2、距离保护P3，当CT断线时，距离II段和III段只有CT断线那一相无法工作，其它没有断线的2相电流对应的距离保护II段和III段仍然可正常工作，因此距离保护可看作正常；针对纵联差动保护，“CT断线闭锁差动保护控制字”退出时，只闭锁零序差动保护，分相差动保护不闭锁(只是将断线相定值自动抬高，增加150ms延时出口)，因此差动保护可正常工作。合并单元无法将采样值传递给线路零序保护P2，因此线程TCTR_P2处于“闭锁”状态，断言PreP1reaches ProtectionError，PreP3reaches ProtectionError处于“闭锁”状态，断言PreP2reaches ProtectionError处于“合法”状态，即线路差动保护P1、距离保护P3能正常工作，零序保护P2不能正常工作，断言LP_System reaches PartProcess_P1、LP_System reaches PartProcess_P3为“VALID”(合法)、LP_System reachesPartProcess_P2为“NOT VALID”(闭锁)。因此可得到保护系统可完整完成从接收到故障信号到保护跳闸的整个过程。断言LP_System reaches WholeProcess的校验结果为“合法”。

实施例4：除仿真验证不一致外，其余均与实施例2相同。

当线路发生故障时，保护装置发出PT断线告警，此时线路保护电压采样异常。各进程的校验结果如表3所示。

表3实施例4的模型校验结果

从表3中可看出，产生的PT断线告警带来保护装置异常告警，保护装置的校验结果为部分出错，即断言Prerotection reaches ProtectionError校验结果为“闭锁”。PT断线导致线路保护电压采样异常，电压采样异常只影响与电压相关的保护如线路零序保护P2、距离保护P3，断言PreP2reaches ProtectionError、PreP3reaches ProtectionError的校验结果为“合法”，表明保护P2、P3不能正常工作(闭锁)，P2、P3也就无法发出跳闸命令到智能终端IT，即断言TCTR_P2_Protocol reaches PartProcess_TCTR_P2_IT、TCTR_P3_Protocol reaches PartProcess_TCTR_P3_IT的校验结果为“闭锁”。同理，校验线路保护系统的各子保护功能完成的断言LP_System reaches PartProcess_P1、LP_System reachesPartProcess_P4的校验结果为“VALID”(合法)，说明保护P1、P4完成，断言LP_Systemreaches PartProcess_P2、LP_System reaches PartProcess_P3的校验结果为“NOTVALID”(闭锁)，说明保护P2、P3没有完成。

但是线路差动保护能够执行，可得到整个线路保护子系统完整地执行了从接收到故障信号到保护跳闸整个过程，即整个线路保护完整执行的断言LP_System reachesWholeProcess的校验结果为“VALID”。

从实施例2至实施例4可看出基于告警信号和PAT的保护系统交互模型从软件逻辑层面对保护功能及其工作条件进行建模，对系统各阶段的执行情况加以标记，通过校验，能够验证各失效因素作用下各保护功能的完成程度、可达性。

本发明研究了一种利用告警信号的智能变电站保护系统信息交互PAT建模与验证方法。利用进程仿真工具包PAT，建立了各保护子系统的各子线程模型，将保护功能故障树中叶子节点对应的告警信号与各线程的工作条件建立关联；建立了保护子系统中保护、合并单元、智能终端等之间交换信息的交互模型，给出了PAT中各保护系统线程死锁与运行阶段的断言，对各告警信号下的模型进行检查校验。多个仿真案例验证了本发明方法的有效性。本发明利用告警信号的保护系统信息交互的建模与验证，为在线获得智能变电站各保护的运行情况提供了有力的技术支持，具有一定的工程借鉴意义。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。