一种电力系统宽频测量主动测试方法及系统与流程

本发明属于电力电子，具体涉及一种电力系统宽频测量主动测试方法及系统。

背景技术：

1、随着新能源大规模并网、特高压直流输电和智能电网的快速发展，新型电力电子设备正在取代传统电力设备广泛应用于电力系统发、输、变、配、用电各领域，电网在源、网、荷各环节均呈现明显的电力电子化特征。电力电子设备的广泛应用提升了电网资源优化配置能力，使得可再生能源并网控制和运行更为灵活，系统快速控制能力大大增强，但同时也改变了电力系统的机理特性和运行控制方式，带来了新的安全稳定问题，尤其是低频振荡、次/超同步振荡现象日益增多，对电力系统的安全、稳定、经济运行造成极大的影响。因此为提高动态稳定监测和谐波监测分析能力，为电力系统实时动态监测系统构建基波相量、谐波相量分布、振荡源定位、振荡传导路径等功能提供数据支撑，需在重要的变电站、发电厂、光伏电站、风电厂等稳定问题较为突出的电源并网点及线路侧安装宽频测量装置。电力系统宽频测量系统架构如图1所示。

2、在图1中，电力系统宽频测量主站主要是指安装在各级调度中心的计算机系统及软件，用于接收、转发子站动态数据，并完成存储、管理、分析、告警、决策等高级应用功能。宽频测量厂站端装置包括宽频测量处理单元和宽频测量处理装置。宽频测量处理单元是厂站端宽频测量数据接收、存储和转发的装置，其向下可最多接入8台宽频测量处理装置。宽频测量处理装则是电网信号的测量、计算、监测单元，它可实时计算、监测0-2500hz以内的谐波、间谐波分量，并实现次/超同步振荡告警。

3、数据准确性是衡量宽频测量系统最重要的指标。因此厂站端宽频测量装置在投运前，必须通过试验的方式和电力系统调度中心进行数据准确性核对。随着投运后运行工况的改变，如果需要再次确认宽频测量装置的数据准确性，则通常有两种方案来进行校验。一种方案是申请停电，获得调度中心批准后，再通过试验的方式和电力系统调度中心进行数据准确性核对。该方案的优点是可以从硬件到软件完整验证宽频测量装置的数据准确性，缺点是耗时长，需要对每台装置的所有间隔进行人工核对，且需进行ct封堵等工作，耗费大量人力、物力，还需要等待合适的停电窗口，不能及时响应主站的数据准确性核对要求。另一种方案是不停电，由调用中心调取或者宽频测量装置厂家专业人员到现场后获取装置内的连续录波文件及动态录波文件，通过离线的方式验证上述两个文件在同一段时刻内数据的一致性，进而判断宽频测量装置监测数据的准确性。该方案的优点是耗时短，无需进行ct封堵，不需耗费大量人力、物力，缺点是必须进行离线分析，且一般需要厂家专业人员到达现场后操作。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

2、根据本发明的第一个方面，提供了一种电力系统宽频测量主动测试方法，包括如下步骤：

3、由宽频测量主站通过离线数据帧下发宽频测量测试校验文件至宽频测量装置；

4、宽频测量装置收到所述宽频测量测试校验文件后，在测试启动时刻开始采用宽频测量测试校验文件中的波形数据进行宽频测量计算，，得到测试实时数据并发送给所述宽频测量主站；

5、所述宽频测量主站对接收到的测试实时数据进行数据准确性判断；

6、判断是否到达测试结束时间，如果否，则重新回到采用宽频测量测试校验文件中的波形数据进行宽频测量计算的步骤；如果是，则宽频测量装置结束主动测试。

7、进一步地，所述测试校验文件包括被测装置标识、被测试通道名称、测试起始时间、测量信号波形点数、测试信号波形数据、和/或文件校验码。

8、进一步地，所述宽频测量主站与宽频测量装置之间采用tcp链接传输数据，宽频测量主站是tcp客户端，宽频测量装置是tcp服务端，离线数据帧端口是9600；所述宽频测量主站按照如下步骤向宽频测量装置下发宽频测量测试校验文件：

9、所述宽频测量主站主动链接宽频测量装置的9600端口，建立链接后，所述宽频测量主站下发宽频测量装置主动在线测试命令；

10、宽频测量装置收到该主动在线测试命令后，即进入接收主动测试波形文件状态，首先记录主动测试开始时刻t1、测试数据波形文件总数据点数n、测试数据波形文件帧数k、主站下发的每帧测试数据波形文件数据帧中包含的测试数据字节数p，其次返回主动在线测试命令成功接收报文给宽频测量主站；

11、宽频测量主站收到宽频测量装置发送的主动在线测试命令成功接收报文后，下发宽频测量测试校验文件。

12、进一步地，所述宽频测量测试校验文件由主站根据《qgdw10131-2017电力系统实时动态监测技术规范》中规定的各类测试模型规定的数学公式生成。

13、进一步地，所述数学公式为一种带有谐波、间谐波信号分量的数据公式，如式1所示：

14、

15、式1中fs为采样频率，f0为基波频率，fi为各次谐波、间谐波信号分量的频率，为基波信号初相角，为各次同步振荡分量的初相角，a为基波的幅值，δai为各次谐波、间谐波信号分量幅值，k为第k次信号分量，t为时刻点，n是所述宽频测量测试校验文件中的数据点数。

16、进一步地，所述宽频测量主站根据接收到的测试实时数据的预设标志位判断当前实时数据是否为宽频测量装置根据所述宽频测量测试校验文件计算得到的主动测试上传数据，如果是则进行数据准确性判断。

17、进一步地，所述进行数据准确性判断包括如下步骤：

18、所述宽频测量主站将接收到宽频测量装置的实际测量值与测试波形的理论测量值进行对比校验，即可验证宽频测量装置测量的准确性。

19、根据本发明的第二个方面，提供了一种电力系统宽频测量主动测试系统，包括：

20、宽频测量主站；

21、宽频测量装置；

22、所述宽频测量主站与宽频测量装置之间交互以执行根据第一方面所述的宽频测量主动测试方法。

23、本发明的优点在于：本发明是一种实时、在线、快速、简单可行的电力系统宽频测量数据准确性主动校验测试方法，可及时响应电力调度中心的数据校验需求，无需厂家专业人员到现场操作，耗时短，且无需进行ct封堵等工作，无需停电申请，大大减轻了宽频测量装置数据准确性校验的工作量，是一种便捷、可靠的电力系统宽频测量数据准确性主动校验测试方案。

技术特征：

1.一种电力系统宽频测量主动测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电力系统宽频测量主动测试方法，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的一种电力系统宽频测量主动测试方法，其特征在于，

4.根据权利要求1或2所述的一种电力系统宽频测量主动测试方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的一种电力系统宽频测量主动测试方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种电力系统宽频测量主动测试方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种电力系统宽频测量主动测试方法，其特征在于，

8.一种电力系统宽频测量主动测试系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种电力系统宽频测量主动测试方法及系统，方法包括如下步骤：由宽频测量主站通过离线数据帧下发宽频测量测试校验文件至厂站端宽频测量装置；宽频测量装置收到所述测试校验文件后，在测试启动时刻开始采用测试校验文件中的波形数据进行宽频测量计算，所述宽频测量主站对接收到的测试实时数据进行数据准确性判断；判断是否到达测试结束时间，如果否，则重新回到采用测试校验文件中的波形数据进行宽频测量计算的步骤；如果是，则宽频测量装置结束主动测试。本发明可及时响应电力调度中心的数据校验需求，无需厂家专业人员到现场操作，耗时短，且无需进行CT封堵等工作，无需停电申请，大大减轻了宽频测量装置数据准确性校验的工作量。

技术研发人员：檀永
受保护的技术使用者：南京玥璟智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13