Wams低频振荡识别功能的测试系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网安全监控技术领域，特别涉及一种WAMS低频振荡识别功能的测试系统及方法。
【背景技术】
[0002]WAMS (Wide-area Measurement System，广域测量系统)侧重于状态量的测量，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、广域保护等高级应用方面。
[0003]现有的对WAMS的功能进行测试的系统为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所示，该系统由三部分构成:由数据集中器组成的主站数据平台系统，以同步相量测量单元PMU为核心的子站系统，和由一系列在线、离线数据分析软件包组成的分析中心站高级应用系统。子站系统用于实时测量电网的同步相量数据，并将其上传到主站系统；主站系统安装于全国调度中心，用于接收、存储、转发和处理子站系统上传的同步相量数据；分析中心站高级应用系统通过应用主站系统接收和处理的同步相量数据，来对WAMS的功能进行测试。子站系统和主站系统之间通过全球定位系统GPS实现时钟同步。基于该系统，只能对WAMS的基本功能进行测试，如对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、扰动触发记录等进行测试，而不能对WAMS的低频振荡识别功能进行测试与分析。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种WAMS低频振荡识别功能测试系统，可以对WAMS的低频振荡识别功能进行测试，包括:
[0005]IEEE三机九节点系统，所述IEEE三机九节点系统搭建于实时数字仿真装置RTDS上，用于模拟电力系统在预设低频振荡事件下的运行状态；
[0006]广域测量系统WAMS，所述WAMS包括多个同步相量测量装置PMU和主站系统；
[0007]所述PMU与IEEE三机九节点系统和主站系统连接，用于采集模拟的电力系统中的动态相量数据；将所述动态相量数据上传给所述主站系统；
[0008]所述主站系统，用于接收所述动态相量数据，并分析所述动态相量数据来识别电力系统的低频振荡事件，所述主站系统对所述动态相量数据的分析结果用于与所预设低频振荡事件核对，来确定所述广域测量系统WAMS的低频振荡识别功能的性能。
[0009]在一个实施例中，所述IEEE三机九节点系统模型包括:第一发电机G1、第二发电机G2、第一变压器Tl、第二变压器T2、第三变压器T3、第一输电线路L1、第二输电线路L1、第三输电线路L1、第四输电线路L1、第五输电线路L1、第六输电线路L6 ;所述多个PMU包括第一 PMU、第二 PMU、第三PMU和第四PMU ；
[0010]第一发电机G1、第一变压器Tl、第一输电线路LI和第二输电线路L2依次串联连接;
[0011]第二发电机G2、第二变压器T2、第三输电线路L3和第四输电线路L4依次串联连接;
[0012]第二输电线路L2与第四输电线路L4并联后，与第三变压器T3串联；
[0013]第三变压器T3与无穷大系统串联；
[0014]第一输电线路LI与第二输电线路L2之间的母线、第三输电线路L3与第四输电线路L4之间的母线、及第五输电线路L5与第六输电线路L6之间的母线均连接本地负荷；
[0015]无穷大系统与第三变压器T3之间连接广域测量系统WAMS中的第一 PMU ;
[0016]第二输电线路L2与第四输电线路L4之间连接至广域测量系统WAMS中的第二PMU ；
[0017]第一输电线路LI与第五输电线路L5之间连接至广域测量系统WAMS中的第三PMU ；
[0018]第三输电线路L3与第六输电线路L6之间连接至广域测量系统WAMS中的第四同步相量测量装置PMU。
[0019]在一个实施例中，所述主站系统包括全球定位系统GPS、网络交换机、前置通信服务器、WAMS服务器；
[0020]所述全球定位系统GPS，用于为PMU采集的动态相量数据打上时标；
[0021]所述网络交换机，用于组成通信以太网，连接前置通信服务器、WAMS服务器、GPS和酬；
[0022]所述前置通信服务器，用于主站系统与PMU之间的数据通信，并将接收的PMU上传的动态相量数据转发至WAMS服务器；
[0023]所述WAMS服务器，用于接收和存储前置通信服务器转发的动态相量数据，并分析所述动态相量数据识别电力系统的低频振荡事件。
[0024]在一个实施例中，所述主站系统还包括网络打印机、维护工作站；
[0025]所述网络打印机，用于在线打印所述主站系统对所述动态相量数据的分析结果；
[0026]所述维护工作站，用于维护主站系统的正常运行。
[0027]本发明实施例提供了一种利用WAMS低频振荡识别功能的测试系统进行WAMS低频振荡识别功能的测试方法，可以对WAMS的低频振荡识别功能进行测试，包括:
[0028]通过IEEE三机九节点系统模拟电力系统在预设低频振荡事件下的运行状态；
[0029]通过PMU采集IEEE三机九节点系统模拟的模拟的电力系统中的动态相量数据，并将动态相量数据上传至主站系统；
[0030]通过主站系统接收所述动态相量数据，并分析所述动态相量数据来识别电力系统的低频振荡事件；
[0031]将所述主站系统对所述动态相量数据的分析结果与所预设低频振荡事件核对，根据核对结果确定广域测量系统WAMS的低频振荡识别功能的性能。
[0032]在一个实施例中，当预设低频振荡事件为小扰动低频振荡事件时，包括:
[0033]设置发电机的有功出力发生阶跃但不发生低频振荡事件；
[0034]通过PMU采集发电机的有功出力，并上传至主站系统；
[0035]通过主站系统接收并分析PMU上传的发电机的有功出力，根据分析结果查看广域测量系统WAMS是否有低频振荡告警。
[0036]在一个实施例中，当预设低频振荡事件为小扰动低频振荡事件时，还包括:
[0037]设置发电机的有功出力发生阶跃并发生低频振荡事件；
[0038]通过PMU采集发电机的有功出力及低频振荡频率，并上传至主站系统；
[0039]通过主站系统接收并分析所述发电机的有功出力及低频振荡频率，根据分析结果查看广域测量系统WAMS是否识别出该低频振荡事件；
[0040]将分析结果与实时数字仿真装置RTDS的发电机的有功出力及低频振荡频率进行对比，查看广域测量系统WAMS给出的参与发生低频振荡的发电机、输电线路的低频振荡功率波动幅度和低频振荡频率是否正确。
[0041]在一个实施例中，当预设的低频振荡事件为大扰动低频振荡事件时，包括:
[0042]设置IEEE三机九节点系统模型的发电机、变压器、输电线路的参数，使得任一条或多条输电线路跳开时，发生低频振荡事件；
[0043]通过PMU采集发电机、变压器、输电线路的电压相量、电流相量和低频振荡频率，并上传至主站系统；
[0044]通过主站系统接收并分析所述发电机、变压器、输电线路的电压相量、电流相量和低频振荡频率，根据分析结果查看广域测量系统WAMS是否识别出该低频振荡事件；
[0045]将分析结果与实时数字仿真装置RTDS的发电机、变压器、输电线路的电压相量、电流相量和低频振荡频率进行对比，查看广域测量系统WAMS给出的参与发生低频振荡的发电机、输电线路的低频振荡功率波动幅度和低频振荡频率是否正确。
[0046]本发明实施例中，通过实时数字仿真装置RTDS上搭建的IEEE三机九节点系统，模拟电力系统在预设低频振荡事件下的运行状态；通过PMU采集模拟的电力系统中的动态相量数据，