[發(fā)明專利]基于RTDS的地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)功能試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)及其構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210487531.9
• 申請(qǐng)日: 2012-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102981500A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐永紅;李旻;徐琳;張蓓;林瑞星;蒲維;丁會(huì)凱;范宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)仿真技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)功能試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)及其構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字化變電站的逐漸完善及智能化輸電系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展，基于調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)的電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制（AVC，Automatic?Voltage?Control）系統(tǒng)越來(lái)越多的應(yīng)用到各大電力系統(tǒng)中，AVC系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，逐步取代了已有的人工操作，對(duì)加速電網(wǎng)智能化發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。目前，國(guó)內(nèi)AVC系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家較多，但其裝置的調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置是否合理，能否滿足電網(wǎng)運(yùn)行要求，尚無(wú)統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如何選擇和評(píng)價(jià)已有AVC系統(tǒng)的運(yùn)行性能，如何對(duì)已有的AVC系統(tǒng)做入網(wǎng)測(cè)試成為目前各大電力公司急需解決的問(wèn)題。而實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS（Real?Time?Digital?Simulator）由加拿大曼尼托巴RTDS公司開(kāi)發(fā)制造，是一種專門設(shè)計(jì)用于研究電力系統(tǒng)中電磁暫態(tài)現(xiàn)象的裝置。RTDS仿真裝置包括一個(gè)廣泛的電力系統(tǒng)控制系統(tǒng)元件模塊庫(kù)。用戶能夠通過(guò)連續(xù)現(xiàn)有的元件模塊而組建起電力系統(tǒng)的回路和相關(guān)的控制回路。對(duì)于保護(hù)和控制方案進(jìn)行徹底的設(shè)計(jì)、研究和試驗(yàn)。當(dāng)進(jìn)行閉環(huán)試驗(yàn)的時(shí)候，應(yīng)用大量的數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出接口，實(shí)際的保護(hù)和控制裝置能與RTDS的仿真裝置相連以便與模擬的電力系統(tǒng)相互作用,RTDS仿真裝置是一個(gè)理想的工具。本研究在上述基礎(chǔ)上結(jié)合基于調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)的電壓無(wú)功優(yōu)化自動(dòng)控制（AVC）系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以期對(duì)地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)功能進(jìn)行離線實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)其系統(tǒng)功能做入網(wǎng)測(cè)試與評(píng)價(jià)以解決上述存在的問(wèn)題與缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供基于RTDS系統(tǒng)所搭建的地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)功能試驗(yàn)平臺(tái)以期對(duì)地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)功能進(jìn)行離線實(shí)時(shí)檢測(cè)；本發(fā)明的另一目的是提供一種基于RTDS的地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)功能試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)的構(gòu)建方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之技術(shù)方案如下：一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)功能試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)，包括架構(gòu)、模型、數(shù)據(jù)庫(kù)；所述架構(gòu)包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS、地區(qū)電網(wǎng)AVC系統(tǒng)、中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口裝置、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA，用戶輸入數(shù)據(jù)和/或指令模塊；所述模型包括AVC系統(tǒng)平臺(tái)模型、中央控制系統(tǒng)模型；所述數(shù)據(jù)庫(kù)是保存系統(tǒng)平臺(tái)模型中所有子模塊對(duì)應(yīng)的參數(shù)配置文件的平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)；所述系統(tǒng)平臺(tái)模型由RTDS電力系統(tǒng)元件搭建完成，該模型仿真實(shí)際的電力系統(tǒng)；所述中央控制系統(tǒng)模型由RTDS運(yùn)行系統(tǒng)元件搭建完成,?通過(guò)用戶輸入的數(shù)據(jù)和/或指令模塊對(duì)所述系統(tǒng)平臺(tái)模型進(jìn)行控制，使其模型進(jìn)入相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)；所述實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的多路模擬量輸出端口與中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口裝置的模擬量輸入端口連接，同時(shí)將開(kāi)關(guān)位置信號(hào)通過(guò)RTDS數(shù)字量輸出端口連接到中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口裝置的數(shù)字量輸入端口，通過(guò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議IEC104規(guī)約轉(zhuǎn)換成SCADA系統(tǒng)能識(shí)別的遙測(cè)、遙信信息，通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳輸給AVC系統(tǒng)；AVC系統(tǒng)在接收到系統(tǒng)平臺(tái)模型的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)后執(zhí)行系統(tǒng)控制策略，生成的指令信號(hào)通過(guò)中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口回傳到系統(tǒng)平臺(tái)模型和中央控制系統(tǒng)模型。

所述AVC系統(tǒng)功能試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)，AVC系統(tǒng)根據(jù)接收到的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)給出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)控制指令和變壓器調(diào)檔指令，通過(guò)IEC104規(guī)約轉(zhuǎn)換成遙控量發(fā)送給中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口裝置，然后通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置的數(shù)字量輸出端口一一對(duì)應(yīng)地連接到RTDS配置的數(shù)字量輸入端口。

所述AVC系統(tǒng)功能試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)，其系統(tǒng)平臺(tái)模型選擇某地調(diào)局域電網(wǎng)，在RTDS系統(tǒng)中搭建一次系統(tǒng)模型，一次系統(tǒng)模型中包含發(fā)電機(jī)模型、線路模型、三繞組/兩繞組變壓器模型、負(fù)荷模型、電容器模型、電抗器模型。

進(jìn)一步地，還包括系統(tǒng)網(wǎng)損計(jì)算控制模型、變壓器分接頭檔位調(diào)節(jié)控制模型、電容/電抗器投切控制模型，所述控制模型同樣保存在模型文件中，所述控制模型中包含控制對(duì)象，對(duì)應(yīng)于所述控制對(duì)象進(jìn)行的控制操作和/或相應(yīng)的控制配置參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述中央控制系統(tǒng)模型的操作運(yùn)行界面用于顯示所述系統(tǒng)平臺(tái)模型的運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行狀態(tài)包含系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的母線電壓、線路有功/無(wú)功功率、線路有功損耗、變壓器各繞組有功/無(wú)功功率、變壓器有功功率損耗、系統(tǒng)有功損耗、變壓器分接頭檔位狀態(tài)、電容/電抗器投切的狀態(tài)。

更進(jìn)一步地，所述操作運(yùn)行界面能對(duì)變壓器分接頭檔位和電容/電抗器投切開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)控，包含變壓器分接頭檔位的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、電容/電抗器投切開(kāi)關(guān)，以及接收用戶輸入的數(shù)據(jù)和/或指令。