A/D模数转换卡GTAI109转化为连续的模拟信号输出至RTDS;
[0043 ] S7、RTDS记录原始的三相电压信号及接收到的控制数据。
[0044]S8、计算闭环控制系统的操作时延。
[0045]通过上述技术方案的应用，能够解决现有技术不能测量操作时延的问题。操作时延是广域闭环控制系统时延的重要组成部分，为了研究广域闭环控制系统的时延特性以便进一步实现对时延影响的补偿，需要进行对操作的测量。本发明的技术方案提供了一种基于Real Time Digital Simulator(RTDS)的硬件在环平台实现对操作时延进行测量，能够测量出电力系统广域闭环控制系统操作时延。
[0046]所述强电信号包括两路的三相电流和三相电压信号，每路信号分别通过模拟1号和模拟2号母线进行传输。
[0047]在S1中，所述两路三相电流电压信号包括模拟1号(1#)即图1中的1号母线U&I104和模拟2号(2#)即图1中的2号母线U&I105的两路测量信号，并设定两路母线间的电压的相角的差值的理想波形Θ?2为三角波。所述相角的差值的幅值为2rad，所述相角的差值的频率为0.1Ηζο
[0048]在S6中，网络控制终端NCU输出的控制数据，即实际的电压相角的差值的测量波形为0'12，如图3所示，θ'12经过RTDS的Α/D模数转换卡的采样后得到的测量波形是带毛刺的阶梯信号。
[0049]RTDS记录原始的三相电压信号及接收到的控制数据后，还包括:对比所述测量波形和理想波形的过程，通过对比过程计算出操作时延。
[0050]所述对比所述测量波形和理想波形的过程包括:
[0051 ] 步骤A、对比理想波形与测量波形；
[0052]步骤B、在所述测量波形中选取一个第一参照点A，所述第一参照点的时标为tA，由于所述测量波形为阶梯波形，故第一参照点A的值等于所在阶梯的平均值，第一参照点A的时标tA等于该阶梯的起始时刻。
[0053]步骤C，在所述理想波形中选取一个与所述第一参照点A相对应的第二参照点B，所述第二参照点的时标为tB，第二参照点B的值等于第一参照点A的值
[0054]步骤D，计算操作时延，
[0055]操作时延to = tA-tB;
[0056]步骤E、重复上述步骤A至D，从所述测量波形中获取一系列的第一参照点以及在所述理想波形中相对应的一系列第二参照点，重复计算操作时延测量得到广域闭环控制系统的操作时延。
[0057]按上述测试方法对操作时延进行测量，得到的部分结果如图4所示。测试的分段统计结果如图5所示，可见90%以上的闭环时延集中在45ms至58ms范围内。平均值为51.34ms，最大值为69.39ms，标准差为4.36ms。另外，图4中明显可见实测的操作时延有明显的周期性。
[0058]与实测的通信时延相比，操作时延的分布性明显大于通信时延的分布性。因此，闭环时延的分布性主要由操作时延引起，而不是通信时延。
[0059]实验室条件下的实测闭环时延由于通信时延只占极小的比例而与实际情况不同，这种闭环时延(即操作时延)的抖动性主要来自于各种设备不相关的随机性。使用正态分布拟合实测的操作时延的分布，其中正态分布的均值和标准差与实测操作时延的均值和标准差相同，结果如图5所示，可见正态分布适于描述这种随机抖动特性。
[0060]通过上述技术方案的运用，操作时延测量方法通过对比RTDS记录的测量波形与理想波形的时间差实现，不需-要为了测量操作时延而对各广域闭环控制设备(包括硬件方面和软件方面)进行任何改动。
[0061]以上对本发明实施例所提供的一种电力系统广域闭环控制系统操作时延的测量方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明实施例的限制。
【主权项】
1.一种电力系统广域闭环控制系统操作时延的测量方法，其特征在于，在广域闭环控制系统的实时数字仿真器硬件在环测试平台中执行的操作步骤，所述操作步骤包括: 步骤1、在实时数字仿真器RTDS中构造两路信号，每路信号中包括三相电流和三相电压信号； 步骤2、相量测量单元对步骤1中所述的两路三相电流电压信号分别进行采集得到电压相量，包括电压相量的幅值和相角； 步骤3、相量测量单元将所述电压相量发送至广域网络控制服务器； 步骤4、广域网路控制服务器根据获得的电压相量计算两路电压相量的的相角差值； 步骤5、广域网络控制服务器将所述电压相量的相角差值作为控制数据发送至网络控制终端； 步骤6、网络控制终端将控制数据通过模数转换卡转换为连续的模拟信号并发送至实时数字仿真器； 步骤7、实时数字仿真器记录原始的三相电压信号及接收到的控制数据； 步骤8、根据实时数字仿真器记录的数据计算闭环控制系统的操作时延。2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述实时数字仿真器生成弱电信号的三相电流、三相电压信号，经功率放大器放大后获得所模拟的强电信号的三相电流、三相电压信号。3.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，所述强电信号包括两路的三相电流和三相电压信号，每路信号分别通过模拟1号和模拟2号母线进行传输。4.根据权利要求3中所述的方法，其特征在于，所述相角的差值的幅值为1?2rad之间，所述相角的差值的频率为0.1?0.5Hz之间。5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，实时数字仿真器记录理想波形和测量波形后，还包括:计算闭环控制系统的操作时延的过程，即通过对比测量波形和理想波形，计算出操作时延的过程； 其中，理想波形为数字仿真器内部的两路电压相量的相角差的波形，测量波形为实时数字仿真器记录的由网络控制终端输出的连续模拟量信号。6.根据权利要求5中所述的方法，其特征在于，所述对比所述测量波形和理想波形的过程包括: 步骤A、对比理想波形与测量波形； 步骤B、在所述测量波形中选取一个第一参照点A，所述第一参照点的时标为tA，由于所述测量波形为阶梯波形，故第一参照点A的值等于所在阶梯的平均值，第一参照点A的时标tA等于该阶梯的起始时刻； 步骤C，在所述理想波形中选取一个与所述第一参照点A相对应的第二参照点B，所述第二参照点的时标为tB，第二参照点B的值等于第一参照点A的值； 步骤D，计算操作时延，操作时延to = tA-tB ； 步骤E、重复上述步骤A至D，从所述测量波形中获取一系列的第一参照点以及在所述理想波形中相对应的一系列第二参照点，重复计算操作时延测量得到广域闭环控制系统的操作时延。
【专利摘要】发明提供了一种电力系统广域闭环控制系统操作时延的测量方法，涉及电力系统广域闭环控制技术领域，在广域闭环控制系统的实时数字仿真器RTDS(Real？Time？Digital？Simulator)硬件在环测试平台中执行的操作步骤来实现电力系统广域闭环控制系统操作时延的测量。解决了现有技术不能测量电力系统广域闭环控制系统的操作时延的问题。
【IPC分类】G05B23/02
【公开号】CN105446317
【申请号】CN201510793982
【发明人】张放, 程林, 刘满君, 田 浩, 冀信驰
【申请人】清华大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月18日