廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]廣域測量系統(tǒng)(Wide-area Measurement System，簡稱為WAMS)是基于同步相量測量及現(xiàn)代通信技術(shù)，對廣域的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和分析，為電網(wǎng)實(shí)時控制和運(yùn)行服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。廣域測量系統(tǒng)側(cè)重于狀態(tài)量測量，測量的數(shù)據(jù)面向全局，并且準(zhǔn)確統(tǒng)一到同一個時間坐標(biāo)上，實(shí)現(xiàn)了廣域電力系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測，為電網(wǎng)安全監(jiān)控提供了重要的技術(shù)手段?；赪AMS的測量數(shù)據(jù)，可應(yīng)用于在線低頻振蕩分析、混合狀態(tài)估計(jì)、功角穩(wěn)定預(yù)測、故障測距、廣域保護(hù)等高級功能方面。
[0003]隨著電網(wǎng)發(fā)展的需要和技術(shù)的進(jìn)步，WAMS將在廣域電力系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測方面發(fā)揮更大的作用，這就對WAMS系統(tǒng)的性能方面提出了更高的要求。為避免WAMS在實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題，影響WAMS整體功能的發(fā)揮，因此，開展WAMS應(yīng)用功能測試技術(shù)研究具有重要意義。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，在動態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建廣域動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)的動態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，如圖1所不，該系統(tǒng)由三部分構(gòu)成:以相量測量單兀為核心的子站系統(tǒng)、以同步相量數(shù)據(jù)平臺為核心的主站系統(tǒng)和分析中心站高級應(yīng)用系統(tǒng)?；谠撓到y(tǒng)，可以進(jìn)行發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢電氣測量算法、主站系統(tǒng)相量顯示和歷史數(shù)據(jù)追憶分析、擾動觸發(fā)記錄等WAMS基本功能的測試，但是不能對WAMS的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能這樣的高級應(yīng)用功能的性能進(jìn)行測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能進(jìn)行測試。該系統(tǒng)包括:廣域測量系統(tǒng)的模擬裝置和實(shí)時數(shù)字仿真裝置，其中，所述實(shí)時數(shù)字仿真裝置，用于模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況下的運(yùn)行狀態(tài)；廣域測量系統(tǒng)的模擬裝置，包括:同步相量測量裝置，與所述實(shí)時數(shù)字仿真裝置連接，用于采集模擬的電力系統(tǒng)中各廠站的動態(tài)相量數(shù)據(jù)；廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，與所述同步相量測量裝置連接，用于接收所述同步相量測量裝置發(fā)送的動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站對所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果用于與所述發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況核對，來確定所述廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能。
[0006]在一個實(shí)施例中，所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，包括:網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和廣域測量系統(tǒng)的模擬服務(wù)器，其中，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，連接所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和所述廣域測量系統(tǒng)的模擬服務(wù)器，形成以太網(wǎng)；所述通訊服務(wù)器，用于通過以太網(wǎng)接收所述同步相量測量裝置發(fā)送的動態(tài)相量數(shù)據(jù)；所述廣域測量系統(tǒng)的模擬服務(wù)器，用于通過以太網(wǎng)從所述通訊服務(wù)器獲取所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0007]在一個實(shí)施例中，所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，還包括:時鐘設(shè)備，用于向所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站提供標(biāo)準(zhǔn)時間。
[0008]在一個實(shí)施例中，所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，還包括:網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，用于在線打印所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站對所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。
[0009]在一個實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況包括；線路短路和/或發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試方法，以實(shí)現(xiàn)對廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能進(jìn)行測試。該方法包括:通過實(shí)時數(shù)字仿真裝置模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況下的運(yùn)行狀態(tài)；通過同步相量測量裝置采集模擬的電力系統(tǒng)中各廠站的動態(tài)相量數(shù)據(jù)；通過廣域測量系統(tǒng)的模擬主站來接收所述同步相量測量裝置發(fā)送的動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；將廣域測量系統(tǒng)的模擬主站對所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果與所述發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況進(jìn)行核對，根據(jù)核對結(jié)果確定廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能。
[0011 ] 在一個實(shí)施例中，通過廣域測量系統(tǒng)的模擬主站來接收所述同步相量測量裝置發(fā)送的動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括:通過廣域測量系統(tǒng)的模擬主站中的通訊服務(wù)器，采用以太網(wǎng)接收所述同步相量測量裝置發(fā)送的動態(tài)相量數(shù)據(jù)；通過廣域測量系統(tǒng)的模擬主站中廣域測量系統(tǒng)的模擬服務(wù)器，采用以太網(wǎng)從所述通訊服務(wù)器獲取所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0012]在一個實(shí)施例中，還包括:通過時鐘設(shè)備向所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站提供標(biāo)準(zhǔn)時間。
[0013]在一個實(shí)施例中，還包括:通過網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)在線打印所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站對所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。
[0014]在一個實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況包括；線路短路和/或發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行。
[0015]在本發(fā)明實(shí)施例中，通過實(shí)時數(shù)字仿真裝置來模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況下的運(yùn)行狀態(tài)，再通過同步相量測量裝置來采集模擬的電力系統(tǒng)的動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并通過廣域測量系統(tǒng)的模擬主站分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，只要將廣域測量系統(tǒng)的模擬主站對動態(tài)相量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果與發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況核對，根據(jù)核對結(jié)果即可判斷出廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能，從而實(shí)現(xiàn)了對廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能進(jìn)行性能測試，有利于規(guī)范和保證WAMS系統(tǒng)高級應(yīng)用功能的可靠性和穩(wěn)定性，對于提高電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性具有重要意義。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的廣域動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)的動態(tài)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種具體的廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種實(shí)時數(shù)字仿真裝置中搭建的IEEE三機(jī)九節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)模型；
[0021]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0023]在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括:
[0024]廣域測量系統(tǒng)的模擬裝置和實(shí)時數(shù)字仿真裝置，其中，
[0025]所述實(shí)時數(shù)字仿真裝置201，用于模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況下的運(yùn)行狀態(tài)；
[0026]廣域測量系統(tǒng)的模擬裝置，包括:
[0027]同步相量測量裝置202，與所述實(shí)時數(shù)字仿真裝置連接，用于采集模擬的電力系統(tǒng)中各廠站的動態(tài)相量數(shù)據(jù)；
[0028]廣域測量系統(tǒng)的模擬主站203，與所述同步相量測量裝置連接，用于接收所述同步相量測量裝置發(fā)送的動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站對所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果用于與所述發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況核對，來確定所述廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能。
[0029]由圖2所示可知，在本發(fā)明實(shí)施例中，通過實(shí)時數(shù)字仿真裝置來模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況下的運(yùn)行狀態(tài)，再通過同步相量測量裝置來采集模擬的電力系統(tǒng)的動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并通過廣域測量系統(tǒng)的模擬主站分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，只要將廣域測量系統(tǒng)的模擬主站對動態(tài)相量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果與發(fā)電機(jī)預(yù)設(shè)運(yùn)行工況核對，根據(jù)核對結(jié)果即可判斷出廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能，從而實(shí)現(xiàn)了對廣域測量系統(tǒng)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能進(jìn)行性能測試，有利于規(guī)范和保證WAMS系統(tǒng)高級應(yīng)用功能的可靠性和穩(wěn)定性，對于提高電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性具有重要意義。
[0030]具體實(shí)施時，通過廣域測量系統(tǒng)的模擬裝置來模擬實(shí)現(xiàn)廣域測量系統(tǒng)的功能，該廣域測量系統(tǒng)的模擬裝置由同步相量測量裝置和廣域測量系統(tǒng)的模擬主站組成，同步相量測量裝置主要完成對模擬的電力系統(tǒng)中各廠站的動態(tài)相量數(shù)據(jù)的動態(tài)同步采集，廣域測量系統(tǒng)的模擬主站匯集和存儲同步相量測量裝置發(fā)送的動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并通過機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視功能軟件對動態(tài)相量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，來監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。具體的，如圖3所示，廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，包括:網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和廣域測量系統(tǒng)的模擬服務(wù)器，其中，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，連接通訊服務(wù)器和廣域測量系統(tǒng)的模擬服務(wù)器，以形成以太網(wǎng)；通訊服務(wù)器(即前置通訊服務(wù)器)，用于通過以太網(wǎng)接收同步相量測量裝置發(fā)送的動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并處理各廠站PMU (Phasor Measurement Unit，同步相量測量裝置)上送的實(shí)時動態(tài)相量數(shù)據(jù)，以完成與PMU的通訊功能；廣域測量系統(tǒng)的模擬服務(wù)器(即WAMS系統(tǒng)服務(wù)器)，用于通過以太網(wǎng)從所述通訊服務(wù)器獲取所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)，并分析所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)監(jiān)測發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)WAMS系統(tǒng)平臺、實(shí)時數(shù)據(jù)處理與分析、歷史數(shù)據(jù)存儲和高級應(yīng)用服務(wù)等功能。
[0031]此外，具體實(shí)施時，如圖3所示，廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，還包括:時鐘設(shè)備(例如，GPS(Global Posit1ning System，全球定位系統(tǒng))裝置)，用于向所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站提供標(biāo)準(zhǔn)時間，即所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站內(nèi)的通訊服務(wù)器、廣域測量系統(tǒng)的模擬服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等，通過時鐘設(shè)備來統(tǒng)一對時。廣域測量系統(tǒng)的模擬主站還可以包括:網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，用于在線打印所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站對所述動態(tài)相量數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，或者在線打印動態(tài)相量數(shù)據(jù)曲線。廣域測量系統(tǒng)的模擬主站還可以包括維護(hù)工作站，該維護(hù)工作站為PC工作站。
[0032]具體實(shí)施時，上述實(shí)時數(shù)字仿真裝置(Real-time Digital Simulator，RTDS)可以采用由加拿大曼尼托巴直流研究中心推出的電力