[發(fā)明專(zhuān)利]一種失步廣域控制系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310247236.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103383565A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王英濤;徐得超;李旻;丁理杰;湯凡;古衡;張傳凱;陳真;黃遠(yuǎn)超;杜向楠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;南京南瑞集團(tuán)公司;四川電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G05B23/02
• 分類(lèi)號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種失步廣域控制系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。分散配置、依靠就地量的失步解列裝置在判據(jù)的適應(yīng)性和裝置的協(xié)調(diào)性等方面的局限性逐漸凸顯?；赑MU(Phasor?Measurement?Unit，相量測(cè)量單元)的電網(wǎng)失步廣域控制系統(tǒng)，利用PMU數(shù)據(jù)掌握電網(wǎng)主要斷面的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行協(xié)調(diào)解列控制，在理論上具有很好前景。

然而，失步廣域控制系統(tǒng)需要接入多個(gè)PMU進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析控制，目前的動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)接入的PMU數(shù)量較少，不能滿(mǎn)足大規(guī)模電網(wǎng)的失步廣域控制測(cè)試要求。電力系統(tǒng)數(shù)字仿真系統(tǒng)具有仿真規(guī)模大、仿真故障形式多樣等優(yōu)點(diǎn)，在其上設(shè)計(jì)失步廣域控制系統(tǒng)的測(cè)試方法，能夠仿真電力系統(tǒng)各種故障，并模擬PMU量測(cè)數(shù)據(jù)和通信延時(shí)特性，為電網(wǎng)失步廣域控制系統(tǒng)測(cè)試提供了便捷的手段。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種失步廣域控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真測(cè)試方案，使測(cè)試系統(tǒng)模擬發(fā)送PMU量測(cè)數(shù)據(jù)、接收失步廣域控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)，進(jìn)行閉環(huán)控制測(cè)試。內(nèi)容包括：PMU數(shù)據(jù)模擬方法、失步廣域控制系統(tǒng)的控制信號(hào)閉環(huán)測(cè)試方法等。

測(cè)試系統(tǒng)模擬電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過(guò)程，以等步長(zhǎng)（10ms）輸出仿真計(jì)算結(jié)果，根據(jù)失步廣域控制系統(tǒng)的需要，選擇模擬的PMU數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀格式以等時(shí)間間隔的方式進(jìn)行傳輸,數(shù)據(jù)傳輸速率可以配置為25、50、100次/秒。

測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)字接口、開(kāi)關(guān)量接口兩種方式。數(shù)字接口：仿真系統(tǒng)按照穩(wěn)定控制規(guī)約編寫(xiě)接口，接口應(yīng)能夠模擬通信延時(shí)；開(kāi)關(guān)量接口：測(cè)試系統(tǒng)設(shè)置開(kāi)關(guān)量接口，由廣域控制系統(tǒng)發(fā)送開(kāi)關(guān)量給仿真系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)測(cè)試。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種失步廣域控制系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）測(cè)試系統(tǒng)建模；

（2）進(jìn)行延時(shí)處理；

（3）失步廣域控制系統(tǒng)與測(cè)試系統(tǒng)建立通信；

（4）通過(guò)規(guī)約傳送控制信號(hào)；

（5）失步廣域控制系統(tǒng)與測(cè)試系統(tǒng)建立命令管道；

（6）通過(guò)開(kāi)關(guān)量接口傳送控制信號(hào)。

優(yōu)選的，所述步驟（1）包括按照PMU配置文件進(jìn)行組幀形成PMU仿真數(shù)據(jù)建模。

進(jìn)一步地，所述PMU配置文件包括數(shù)據(jù)幀和配置文件；

數(shù)據(jù)幀描述PMU相量數(shù)據(jù)，包括時(shí)標(biāo)、相量值、模擬量和開(kāi)關(guān)量信息；

配置文件為二進(jìn)制文件，描述PMU數(shù)據(jù)幀的配置信息，按照從前到后的次序。

優(yōu)選的，所述步驟（1）包括測(cè)試系統(tǒng)模擬電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過(guò)程，以等步長(zhǎng)輸出仿真計(jì)算結(jié)果，根據(jù)失步廣域控制系統(tǒng)的需要，選擇模擬的PMU數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀格式以等時(shí)間間隔的方式進(jìn)行傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率可以配置為25、50和100次/秒。

優(yōu)選的，所述步驟（2）按照廣域通信延時(shí)進(jìn)行延時(shí)處理，包括定常延時(shí)和隨機(jī)延時(shí)。

進(jìn)一步地，所述定常延時(shí)采用公式統(tǒng)計(jì)計(jì)算總的通信時(shí)間以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)。

進(jìn)一步地，所述隨機(jī)延時(shí)t可建立正態(tài)分布模型來(lái)模擬，記作N（μ，σ²），概率密度μ是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量的均值，σ²是此隨機(jī)變量的方差。

優(yōu)選的，所述步驟（3）建立測(cè)試系統(tǒng)通信和建立失步廣域控制系統(tǒng)通信。

優(yōu)選的，所述步驟（4）包括失步廣域控制系統(tǒng)根據(jù)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析結(jié)論，形成對(duì)電網(wǎng)失步斷面的控制信號(hào)，按照命令幀組幀，并模擬通信延時(shí)，向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送控制命令。

優(yōu)選的，所述步驟（5）包括測(cè)試系統(tǒng)建立命令管道和失步廣域控制系統(tǒng)建立命令管道。

優(yōu)選的，所述步驟（6）包括失步廣域控制系統(tǒng)根據(jù)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析結(jié)論，形成對(duì)電網(wǎng)失步斷面的控制信號(hào)，模擬通信延時(shí)，向測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送開(kāi)關(guān)量信號(hào)，測(cè)試系統(tǒng)配置開(kāi)關(guān)量接口電路，接收開(kāi)關(guān)量信號(hào)并進(jìn)行閉環(huán)仿真。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的有益效果為：

（1）基于該閉環(huán)測(cè)試方法，把測(cè)試系統(tǒng)模擬的電網(wǎng)各種故障下的數(shù)據(jù)，仿真成為PMU數(shù)據(jù)，發(fā)送到失步廣域控制系統(tǒng)進(jìn)行在線(xiàn)計(jì)算分析，而后，測(cè)試系統(tǒng)接收失步廣域控制系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，進(jìn)行閉環(huán)仿真，測(cè)試失步控制的效果。

（2）基于規(guī)約的仿真PMU測(cè)試接口，根據(jù)測(cè)試需要配置傳送數(shù)據(jù)，具有靈活性好，能夠較好模擬通信環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的一種失步廣域控制系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試原理圖。