广域测量系统的动态监视功能的测试系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统监测技术领域，特别涉及一种广域测量系统的动态监视功能的测试系统及方法。
【背景技术】
[0002]广域测量系统(Wide-area Measurement System，简称为WAMS)是基于同步相量测量及现代通信技术，对广域的电网运行状态进行监测和分析，为电网实时控制和运行服务的综合应用系统。广域测量系统侧重于状态量测量，测量的数据面向全局，并且准确统一到同一个时间坐标上，实现了广域电力系统的动态监测，为电网安全监控提供了重要的技术手段。基于WAMS的测量数据，可应用于在线低频振荡分析、混合状态估计、功角稳定预测、故障测距、广域保护等高级功能方面。
[0003]随着电网发展的需要和技术的进步，WAMS将在广域电力系统的动态监测方面发挥更大的作用，这就对WAMS系统的性能方面提出了更高的要求。为避免WAMS在实际应用过程中出现问题，影响WAMS整体功能的发挥，因此，开展WAMS应用功能测试技术研究具有重要意义。
[0004]现有技术中，在动态模拟实验室构建广域动态安全监测系统的动态模拟试验系统，如图1所不，该系统由三部分构成:以相量测量单兀为核心的子站系统、以同步相量数据平台为核心的主站系统和分析中心站高级应用系统。基于该系统，可以进行发电机内电势电气测量算法、主站系统相量显示和历史数据追忆分析、扰动触发记录等WAMS基本功能的测试，但是不能对WAMS的动态监视功能这样的高级应用功能的性能进行测试。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种广域测量系统的动态监视功能的测试系统，以实现对广域测量系统的动态监视功能的性能进行测试。该系统包括:广域测量系统的模拟装置和实时数字仿真装置，其中，所述实时数字仿真装置，用于模拟电力系统在预设越限事件下的运行状态；广域测量系统的模拟装置，包括:同步相量测量装置，与所述实时数字仿真装置连接，用于采集模拟的电力系统中各厂站的动态相量数据；广域测量系统的模拟主站，与所述同步相量测量装置连接，用于接收所述同步相量测量装置发送的动态相量数据，并分析所述动态相量数据来监测电力系统的越限事件，所述广域测量系统的模拟主站对所述动态相量数据的分析结果用于与所述预设越限事件核对，来确定所述广域测量系统的动态监视功能的性能。
[0006]在一个实施例中，所述广域测量系统的模拟主站，包括:网络交换机、通讯服务器和广域测量系统的模拟服务器，其中，所述网络交换机，连接所述通讯服务器和所述广域测量系统的模拟服务器，形成以太网；所述通讯服务器，用于通过以太网接收所述同步相量测量装置发送的动态相量数据；所述广域测量系统的模拟服务器，用于通过以太网从所述通讯服务器获取所述动态相量数据，并分析所述动态相量数据来监测电力系统的越限事件。
[0007]在一个实施例中，所述广域测量系统的模拟主站，还包括:时钟设备，用于向所述广域测量系统的模拟主站提供标准时间。
[0008]在一个实施例中，所述广域测量系统的模拟主站，还包括:网络打印机，用于在线打印所述广域测量系统的模拟主站对所述动态相量数据的分析结果。
[0009]在一个实施例中，所述预设越限事件包括发电压越限事件、频率越限事件、功率越限事件其中之一或任意组合。
[0010]本发明实施例还提供了一种广域测量系统的动态监视功能的测试方法，以实现对广域测量系统的动态监视功能的性能进行测试。该方法包括:通过实时数字仿真装置模拟电力系统在预设越限事件下的运行状态；通过同步相量测量装置采集模拟的电力系统中各厂站的动态相量数据；通过广域测量系统的模拟主站来接收所述同步相量测量装置发送的动态相量数据，并分析所述动态相量数据来监测电力系统的越限事件；将广域测量系统的模拟主站对所述动态相量数据的分析结果与所述预设越限事件进行核对，根据核对结果确定广域测量系统的动态监视功能的性能。
[0011 ] 在一个实施例中，通过广域测量系统的模拟主站来接收所述同步相量测量装置发送的动态相量数据，并分析所述动态相量数据来监测电力系统的越限事件，包括:通过广域测量系统的模拟主站中的通讯服务器，采用以太网接收所述同步相量测量装置发送的动态相量数据；通过广域测量系统的模拟主站中广域测量系统的模拟服务器，采用以太网从所述通讯服务器获取所述动态相量数据，并分析所述动态相量数据监测电力系统的越限事件。
[0012]在一个实施例中，还包括:通过时钟设备向所述广域测量系统的模拟主站提供标准时间。
[0013]在一个实施例中，还包括:通过网络打印机在线打印所述广域测量系统的模拟主站对所述动态相量数据的分析结果。
[0014]在一个实施例中，所述预设越限事件包括发电压越限事件、频率越限事件、功率越限事件其中之一或任意组合。
[0015]在本发明实施例中，通过实时数字仿真装置来模拟电力系统在预设越限事件下的运行状态，再通过同步相量测量装置来采集模拟的电力系统的动态相量数据，并通过广域测量系统的模拟主站分析所述动态相量数据来监测电力系统的越限事件，只要将广域测量系统的模拟主站对动态相量数据的分析结果与预设越限事件核对，根据核对结果即可判断出广域测量系统的动态监视功能的性能，从而实现了对广域测量系统的动态监视功能进行性能测试，有利于规范和保证WAMS系统高级应用功能的可靠性和稳定性，对于提高电网的运行可靠性具有重要意义。
【附图说明】
[0016]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0017]图1是现有技术中的广域动态安全监测系统的动态模拟试验系统的示意图；
[0018]图2是本发明实施例提供的一种广域测量系统的动态监视功能的测试系统的结构框图；
[0019]图3是本发明实施例提供的一种具体的广域测量系统的动态监视功能的测试系统的不意图；
[0020]图4是本发明实施例提供的一种实时数字仿真装置中搭建的IEEE三机九节点电力系统模型；
[0021]图5是本发明实施例提供的一种广域测量系统的动态监视功能的测试方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0023]在本发明实施例中，提供了一种广域测量系统的动态监视功能的测试系统，如图2所示，该系统包括:
[0024]广域测量系统的模拟装置和实时数字仿真装置，其中，
[0025]所述实时数字仿真装置201，用于模拟电力系统在预设越限事件下的运行状态；
[0026]广域测量系统的模拟装置，包括:
[0027]同步相量测量装置202，与所述实时数字仿真装置连接，用于采集模拟的电力系统中各厂站的动态相量数据；
[0028]广域测量系统的模拟主站203，与所述同步相量测量装置连接，用于接收所述同步相量测量装置发送的动态相量数据，并分析所述动态相量数据来监测电力系统的越限事件，所述广域测量系统的模拟主站对所述动态相量数据的分析结果用于与所述预设越限事件核对，来确定所述广域测量系统的动态监视功能的性能。
[0029]由图2所示可知，在本发明实施例中，通过实时数字仿真装置来模拟电力系统在预设越限事件下的运行状态，再通过同步相量测量装置来采集模拟的电力系统的动态相量数据，并通过广域测量系统的模拟主站分析所述动态相量数据来监测电力系统的越限事件，只要将广域测量系统的模拟主站对动态相量数据的分析结果与预设越限事件核对，根据核对结果即可判断出广域测量系统的动态监视功能的性能，从而实现了对广域测量系统的动态监视功能进行性能测试，有利于规范和保证WAMS系统高级应用功能的可靠性和稳定性，对于提高电网的运行可靠性具有重要意义。
[0030]具体实施时，通过广域测量系统的模拟装置来模拟实现广域测量系统的功能，该广域测量系统的模拟装置由同步相量测量装置和广域测量系统的模拟主站组成，同步相量测量装置主要完成对模拟的电力系统中各厂站的动态相量数据的动态同步采集，广域测量系统的模拟主站汇集和存储同步相量测量装置发送的动态相量数据，并通过动态监视功能软件对动态相量数据进行分析处理，来监测电力系统的越限事件。具体的，如图3所示，广域测量系统的模拟主站，包括:网络交换机、通讯服务器和广域测量系统的模拟服务器，其中，网络交换机，连接通讯服务器和广域测量系统的模拟服务器，以形成以太网；通讯服务器(即前置通讯服务器)，用于通过以太网接收同步相量测量装置发送的动态相量数据，并处理各厂站PMU(Phasor Measurement Unit，同步相量测量装置)上送的实时动态相量数据，以完成与PMU的通讯功能；广域测量系统的模拟服务器(即WAMS系统服务器)，用于通过以太网从所述通讯服务器获取所述动态相量数据，并分析所述动态相量数据识别电力系统的越限事件，以实现WAMS系统平台、实时数据处理与分析、历史数据存储和高级应用服务等功能。
[0031]此外，具体实施时，如图3所示，广域测量系统的模拟主站，还包括:时钟设备(例如，GPS(Global Posit1ning System，全球定位系统)装置)，用于向所述广域测量系统的模拟主站提供标准时间，即所述广域测量系统的模拟主站内的通讯服务器、广域测量系统的模拟服务器和网络打印机等，通过时钟设备来统一对时。广域测量系统的模拟主站还可以包括:网络打印机，用于在线打印所述广域测量系统的模拟主站对所述动态相量数据的分析结果，或者在线打印动态相量数据曲线。广域测量系统的模拟主站还可以包括维护工作站，该维护工作站为PC工作站。
[0032]具体实施时，上述实时数字仿真装置(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电力系统实时数字仿真系统，该系统以电力系统电磁暂态计算理论为基础，采用多处理器的并行计算方法，通过适当的任务分配方式和通信技术，实现电力系统的实时数字仿真。是一种专门设计用