电网分布式稳控装置的系统测试方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电网分布式稳控装置的系统测试方法。
【【背景技术】】
[0002]安全稳定控制系统是保证电网安全稳定运行的重要防线，为了解决区域电网的安全稳定问题，应用了大量的安全稳定控制系统及装置。
[0003]安全稳定控制系统大多是根据每个电力系统不同的稳定问题设计不同的策略，实现不同的功能，在策略功能、数据结构、信息模型等方面存在很大的差异。必须对分布式稳控装置组成的稳控系统进行全面的、系统性测试，以验证稳控系统运行的可靠性。
[0004]目前我国对安全自动装置的检测手段目前比较单一，主要依赖继电保护测试仪对设备的精度进行检测，采用设备自带的检测功能对设备进行装置动作性检验，但系统联调检测一般应在出厂进行实验室检测之后，现场一般没有手段和能力再进行系统联调。由于缺乏必要的现场系统联调测试手段，分布式稳控装置的功能就不能得到有效检验，而且不能在系统联调中校核装置的事件记录、数据记录以及各种显示的正确性。
[0005]国内的一些相关研究机构也提出了安全稳定装置通用测试仪器的开发方案，并且也形成了一些专利，但这仅实现了对分布式稳控装置的单体测试，难以对分布式稳控系统进行整体的系统级测试，无法验证稳控系统在故障处理时的可靠性。此外还有一些生产厂家在设备出厂前搭建与实际基本相同的试验系统，将所有分布式稳控装置集中进行测试，一方面搭建的试验系统无法真实模拟设备投运后的运行状态，如策略表、模拟量输入、控制信号输出、分布式稳控装置之间的通信通道可能与现场不一致；另一方面由于各个稳控系统的差异性，搭建的试验系统基本不具备复用性，测试效率较低。因此，仍需研究一种能真实模拟故障场景适用于现场测试的系统级测试方法。
[0006]综上所述，目前分布式稳控系统尚缺乏有效的现场系统测试手段。
【
【发明内容】
】
[0007]本发明的目的在于提供一种电网分布式稳控装置的系统测试方法，该方法对现有的分布式稳控装置的测试方法加以改进，形成一种基于故障场景仿真和多地点同步协调的系统测试方法。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0009]电网分布式稳控装置的系统测试方法，包括以下步骤:
[0010](I)在测试指挥计算机录入被测电网参数和被测分布式稳控装置策略表，建立试验电网模型，并设定电网的运行方式；
[0011](2)布置于不同地点的各个测试装置接入相应的被测分布式稳控装置的二次侧；
[0012](3)测试指挥计算机与各个测试装置分别锁定GPS时间同步信号，完成基于无线公网的通信网络初始化；
[0013](4)测试指挥计算机根据仿真计算或故障录波生成的故障场景数据形成各个测试节点的测试方案，包括故障前场景数据、故障场景数据、故障后场景数据；每个场景数据包括电压波形、电流波形及持续时间；
[0014](5)测试指挥计算机下发测试方案至对应测试节点的测试装置；
[0015](6)测试指挥计算机下发试验开始时间，各个测试装置接收到开始试验命令后，等待试验开始时刻；
[0016](7)试验开始时间到，各个测试装置按照试验方案依次同步输出负荷场景、多个故障场景的电压、电流模拟信号，模拟电网受到扰动后各个节点的状态；
[0017](8)各个测试装置在试验开始后监测分布式稳控装置的分合闸动作信息，如果监测到对应的分布式稳控装置动作，将动作信息通过无线公网实时发送至测试指挥计算机；
[0018](9)在测试过程中，测试指挥计算机实时接收各个测试装置上传的动作信息；在试验结束后，指挥计算机将动作信息进行汇总，与内置被测分布式稳控装置策略表进行对比分析，对稳控装置控制策略进行自动校验，验证分布式稳控装置执行逻辑是否正确。
[0019]本发明进一步的改进在于:步骤(2)中布置于不同地点的各个测试装置接入相应的被测分布式稳控装置的二次侧的具体方法为:将分布式稳控装置二次电流回路在电流试验端子外侧短连，测试装置电流输出加入到电流试验端子内侧，其短连片打开；将分布式稳控装置二次电压回路断开，测试装置电压输出加入到分布式稳控装置电压输入端子；将分布式稳控装置的分合闸控制信号接入测试装置开关量输入接口。
[0020]本发明进一步的改进在于:测试指挥计算机利用电力系统仿真软件，根据设定故障场景，按照指定步长计算各个节点的电压、电流、有功功率、无功功率、相角以及频率值，也可根据故障录波文件获得以上数据；形成各个节点的测试方案并下发至对应的测试装置。
[0021]本发明进一步的改进在于:，每个分布式稳控主站、每个分布式稳控子站和每个分布式稳控执行站均连接一个测试装置，每个测试装置通过3G无线广域网连接测试指挥计算机，构成闭环测试系统。
[0022]本发明进一步的改进在于:指挥计算机、各个测试装置均采用GPS进行对时，确保各个节点测试信号输出的同步性。
[0023]本发明进一步的改进在于:测试指挥计算机实时接收各个测试装置上传的被测分布式稳控装置的动作信息，与内置策略表进行对比分析，对稳控装置控制策略进行自动校验，验证分布式稳控装置执行逻辑是否正确。
[0024]本发明电网分布式稳控装置的系统测试方法，设定被测电网故障场景，由指挥计算机实时仿真计算故障场景下的各个断面电压、电流数据，将上述故障场景数据进行处理，分别形成各厂站稳控装置测试用的故障场景数据文件。指挥计算机将故障场景数据文件通过移动通信网络下发至各个测试装置，各个测试装置采用GPS时钟同步技术同步输出故障场景信号至被测稳控装置，模拟电网运行故障场景，从而实现对分布式稳控系统的主站、子站、执行站、通信系统等各个环节在故障处理过程中的相互配合进行系统测试，测试结束后各个测试装置上报测试结果至指挥计算机，由指挥计算机汇总各个厂站稳控装置动作情况，对稳控装置控制策略进行自动校验，验证分布式稳控装置执行逻辑是否正确。具体包括以下步骤:
[0025](I)指挥计算机利用电力系统仿真软件，根据设定故障场景，按照指定步长(如20ms)计算各个节点的电压、电流、有功功率、无功功率、相角以及频率值。也可根据故障录波文件获得以上数据，形成各个节点的测试方案并下发至对应的测试装置。
[0026](2)测试装置接入被测试稳控装置，接收指挥计算机下发的测试方案(故障场景数据)。
[0027](3)指挥计算机与测试装置进行对时，对时完成以后，指挥计算机给各个测试装置下发试验开始时间。
[0028](4)等待试验开始时间，试验开始时间到，各个测试装置按照既定方案同步输出故障场景对应的电压、电流信号，模拟被测电网故障场景。
[0029](5)测试装置采集对应稳控装置的动作情况，并上报给指挥计算机。
[0030](6)指挥计算机汇总各个测试装置上报的测试结果，与该测试方案对应的离线策略表进行对比分析，验证稳控装置的控制策略是否正确。
[0031]本发明测试指挥计算机、各个测试装置均采用GPS时钟同步技术，确保各个节点故障信号输出的同步性。
[0032]本发明测试指挥计算机与各个测试装置之间采用基于3G移动通信技术的无线公网进行双向数字通信，构成闭环测试系统。
[0033]本发明测试装置输出电压、电流信号至稳控装置，接收稳控装置发送的跳闸信号、合闸信号。
[0034]本发明测试指挥计算机收集各个节点的稳控装置动作情况，通过与指挥计算机内置策略表进行对比分析，对稳控装置控制策略进行自动校验，验证分布式稳控装置执行逻辑是否正确。
[0035]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0036](I)本发明可对分布式稳控装置主站、子站、执行站、通信系统等各个环节在故障处理过程中的相互配合进行系统测试；(2)测试指挥计算机利用仿