[發明專利]智能變電站同步相量測量裝置主子站測試系統及方法

在審

• 申請號: 201711172667.X
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107942167A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 何笠;馮世林;滕予非;溫麗麗;姜振超;劉明忠;石濤;熊亮
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院;國網四川省電力公司;四川通源電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及調度主站WAMS(廣域測量系統)應用和智能變電站同步相量測量裝置(PMU裝置)測試研究領域，具體地，涉及智能變電站同步相量測量裝置主子站測試系統及方法。

背景技術

PMU裝置的同步相量測量功能為調度主站WAMS應用和電網安全穩定計算分析提供數據來源支撐，故其擔負著電網安全和穩定的重大責任。近年來，隨著智能變電站的快速發展，智能變電站PMU裝置的測試也亟待開展。目前，智能變電站PMU裝置的測試方法是通過PC客戶端控制PMU測試儀向PMU裝置采集單元發送電壓電流IEC61850-9-2協議數據，同時，通過PMU測試儀回采PMU裝置集中單元的以太網協議數據，并與發送數據進行比對完成PMU裝置的測試。

但是，本申請發明人在實現本申請方案的過程中，發現現有的測試裝置至少存在如下技術問題：

1.在現有技術中，現有的智能變電站PMU裝置測試技術僅僅涉及到子站端的PMU裝置的測試，目前尚無有效方法進行主子站一體化閉環測試。

2.在現有技術中，現有的智能變電站PMU裝置測試技術中亟需基于主子站一體化閉環測試方法研制一種涉及智能變電站主子站PMU測試儀。

發明內容

本發明提供了智能變電站同步相量測量裝置主子站測試系統及方法，該系統使得智能變電站PMU測試儀的測試范圍從子站擴展到了調度WAMS主站端，解決了現有的智能變電站PMU裝置測試中主子站聯調測試技術問題，增加了對智能變電站同步相量測量裝置測試的有效性和可信性。

智能變電站PMU裝置和常規變電站PMU裝置不同，其電壓電流量通過光纖以IEC61850-9-2協議報文的方式從合并單元進入PMU采集單元，采集單元通過相量算法將接收到的采樣數據轉化成相量數據，每10ms輸出一個帶精確時標的相量數據，之后PMU裝置采集單元再集中將數據通過光纖傳輸至PMU裝置集中單元，PMU集中裝置對數據集中存儲，并通過調度數據網將其發送至調度主站前置服務器。

針對智能變電站PMU測試僅僅完成子站PMU裝置的測試，無法完成主子站一體化閉環測試的現狀，基于智能變電站PMU測試儀子站端測試儀研發現狀，提出智能變電站PMU測試儀的主子站一體化閉環聯調測試技術方案，并根據該測試技術方案完成能夠實現PMU裝置主子站一體化閉環測試的智能變電站PMU裝置測試。

為實現上述發明目的，本申請提供了智能變電站同步相量測量裝置主子站測試系統，所述測試系統包括：

PMU測試儀、PC子站客戶端、PC主站客戶端。其中，所述PC子站客戶端中導入有智能變電站SCD文件，其提供電流電壓輸入輸出虛端子口和電流電壓輸入輸出映射關系。PC子站客戶端控制PMU測試儀發送帶時標的電流電壓到PMU采集單元，PMU集中單元將PMU采集單元中的電流電壓集中存儲后發送至調度主站；PMU采集單元中的數據通過PMU集中單元的處理后傳輸回PMU測試儀，同時通過數據的時標標識，在PMU測試儀中形成子站端數據文件，該文件包含PMU測試儀發送的原始數據和從PMU集中單元接收的數據；PC主站客戶端連接在調度主站前置機服務器上，通過主站PC主站客戶端軟件解析上傳至調度主站的PMU裝置電流電壓信號，形成主站端數據文件。最后通過PMU測試儀解析軟件將主站端數據和子站端數據進行對應比對，完成電流電壓數據的誤差計算。

智能變電站同步相量測量裝置(PMU)裝置主要由PMU采集單元、PMU集中單元組成、交換機以及人機交互接口界面等。

其中，PMU采集單元：同步相量測量裝置利用北斗/GPS衛星時鐘信號和高速FPGA數字信號處理技術，能同步測量出接入節點電壓、電流相量和頻率、有功、無功等信號，為全系統電網監測、變電站自動化測控、穩定控制、廣域保護等功能提供必要的原始數據和實現手段。

其中，PMU采集單元中的數據包括：母線電壓、線路/主變電流信號。最初來自線路/主變的相應的電壓互感器和電流互感器的測量繞組模擬量，經過相應的合并單元處理成符合IEC61850-9-2協議的數字信號，此數字信號通過光纖，經由網絡交換機發送至PMU裝置采集單元。而PMU采集單元的頻率、有功、無功等信號均是通過相應的電壓電流量計算而來的實時數據。

其中，PMU裝置集中單元用于負責多臺PMU裝置采集單元數據的匯總和向調度主站轉發。