廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)監(jiān)測技術領域，特別涉及一種廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[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，對廣域的電網(wǎng)運行狀態(tài)進行監(jiān)測和分析，為電網(wǎng)實時控制和運行服務的綜合應用系統(tǒng)。廣域測量系統(tǒng)側重于狀態(tài)量測量，測量的數(shù)據(jù)面向全局，并且準確統(tǒng)一到同一個時間坐標上，實現(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手段?；赪AMS的測量數(shù)據(jù)，可應用于在線低頻振蕩分析、混合狀態(tài)估計、功角穩(wěn)定預測、故障測距、廣域保護等高級功能方面。
[0003]隨著電網(wǎng)發(fā)展的需要和技術的進步，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在實際應用過程中出現(xiàn)問題，影響WAMS整體功能的發(fā)揮，因此，開展WAMS應用功能測試技術研究具有重要意義。
[0004]現(xiàn)有技術中，在動態(tài)模擬實驗室構建廣域動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)的動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)，如圖1所不，該系統(tǒng)由三部分構成: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用系統(tǒng)。基于該系統(tǒng)，可以進行發(fā)電機內電勢電氣測量算法、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的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能這樣的高級應用功能的性能進行測試。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)，以實現(xiàn)對廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能進行測試。該系統(tǒng)包括:廣域測量系統(tǒng)的模擬裝置和實時數(shù)字仿真裝置，其中，所述實時數(shù)字仿真裝置，用于模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機預設運行工況下的運行狀態(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)電機的運行狀態(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)的分析結果用于與所述發(fā)電機預設運行工況核對，來確定所述廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能。
[0006]在一個實施例中，所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，包括:網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)絡交換機和廣域測量系統(tǒng)的模擬服務器，其中，所述網(wǎng)絡交換機，連接所述網(wǎng)絡交換機和所述廣域測量系統(tǒng)的模擬服務器，形成以太網(wǎng)；所述通訊服務器，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)的模擬服務器，用于通過以太網(wǎng)從所述通訊服務器獲取所述動態(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)電機的運行狀態(tài)。
[0007]在一個實施例中，所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，還包括:時鐘設備，用于向所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站提供標準時間。
[0008]在一個實施例中，所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站，還包括:網(wǎng)絡打印機，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)的分析結果。
[0009]在一個實施例中，所述發(fā)電機預設運行工況包括；線路短路和/或發(fā)電機進相運行。
[0010]本發(fā)明實施例還提供了一種廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試方法，以實現(xiàn)對廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能進行測試。該方法包括:通過實時數(shù)字仿真裝置模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機預設運行工況下的運行狀態(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)電機的運行狀態(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)的分析結果與所述發(fā)電機預設運行工況進行核對，根據(jù)核對結果確定廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能。
[0011 ] 在一個實施例中，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)電機的運行狀態(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)的模擬服務器，采用以太網(wǎng)從所述通訊服務器獲取所述動態(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)電機的運行狀態(tài)。
[0012]在一個實施例中，還包括:通過時鐘設備向所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站提供標準時間。
[0013]在一個實施例中，還包括:通過網(wǎng)絡打印機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)的分析結果。
[0014]在一個實施例中，所述發(fā)電機預設運行工況包括；線路短路和/或發(fā)電機進相運行。
[0015]在本發(fā)明實施例中，通過實時數(shù)字仿真裝置來模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機預設運行工況下的運行狀態(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)電機的運行狀態(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)的分析結果與發(fā)電機預設運行工況核對，根據(jù)核對結果即可判斷出廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能，從而實現(xiàn)了對廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能進行性能測試，有利于規(guī)范和保證WAMS系統(tǒng)高級應用功能的可靠性和穩(wěn)定性，對于提高電網(wǎng)的運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)明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0017]圖1是現(xiàn)有技術中的廣域動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)的動態(tài)模擬試驗系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實施例提供的一種廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)的結構框圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實施例提供的一種具體的廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明實施例提供的一種實時數(shù)字仿真裝置中搭建的IEEE三機九節(jié)點電力系統(tǒng)模型；
[0021]圖5是本發(fā)明實施例提供的一種廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的測試方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對本發(fā)明做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實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)明實施例中，提供了一種廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(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)的模擬裝置和實時數(shù)字仿真裝置，其中，
[0025]所述實時數(shù)字仿真裝置201，用于模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機預設運行工況下的運行狀態(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)電機的運行狀態(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)的分析結果用于與所述發(fā)電機預設運行工況核對，來確定所述廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能。
[0029]由圖2所示可知，在本發(fā)明實施例中，通過實時數(shù)字仿真裝置來模擬電力系統(tǒng)在發(fā)電機預設運行工況下的運行狀態(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)電機的運行狀態(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)的分析結果與發(fā)電機預設運行工況核對，根據(jù)核對結果即可判斷出廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能的性能，從而實現(xiàn)了對廣域測量系統(tǒng)的機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能進行性能測試，有利于規(guī)范和保證WAMS系統(tǒng)高級應用功能的可靠性和穩(wěn)定性，對于提高電網(wǎng)的運行可靠性具有重要意義。
[0030]具體實施時，通過廣域測量系統(tǒng)的模擬裝置來模擬實現(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)，并通過機組運行狀態(tài)監(jiān)視功能軟件對動態(tài)相量數(shù)據(jù)進行分析處理，來監(jiān)測發(fā)電機的運行狀態(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)絡交換機、網(wǎng)絡交換機和廣域測量系統(tǒng)的模擬服務器，其中，網(wǎng)絡交換機，連接通訊服務器和廣域測量系統(tǒng)的模擬服務器，以形成以太網(wǎng)；通訊服務器(即前置通訊服務器)，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)的模擬服務器(即WAMS系統(tǒng)服務器)，用于通過以太網(wǎng)從所述通訊服務器獲取所述動態(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)電機的運行狀態(tài)，以實現(xiàn)WAMS系統(tǒng)平臺、實時數(shù)據(jù)處理與分析、歷史數(shù)據(jù)存儲和高級應用服務等功能。
[0031]此外，具體實施時，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)的模擬主站提供標準時間，即所述廣域測量系統(tǒng)的模擬主站內的通訊服務器、廣域測量系統(tǒng)的模擬服務器和網(wǎng)絡打印機等，通過時鐘設備來統(tǒng)一對時。廣域測量系統(tǒng)的模擬主站還可以包括:網(wǎng)絡打印機，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工作站，該維護工作站為PC工作站。
[0032]具體實施時，上述實時數(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