一次调频主子站协同测试系统及方法与流程

本发明属于电力系统动态监测的，尤其涉及发电机组一次调频主子站协同测试系统及方法。

背景技术：

1、随着双碳目标和新型电力系统建设要求的提出，新能源装机将迎来高速增长，电网将呈现典型高比例新能源和高比例电力电子设备的“双高”特征，势必带来新的频率稳定风险。

2、当前部分调度机构已经基于wams系统建设了一次调频在线测试系统，通过wams的离线文件管道发送一次调频指令给pmu子站，pmu子站再将一次调频指令转发给一次调频子站，一次调频子站再通过子站的控制系统或装置控制发电机组进行一次调频动作，该方案为调度侧运行人员快速掌握发电机一次调频性能提供了便利，但是对于电厂本身而言并不能及时发现其机组一次调频性能情况，还可能因机组一次调频性能调节能力不符合要求而面临来自调度侧的各种考核罚款压力。

技术实现思路

1、本发明的目的，在于提供一种一次调频主子站协同测试系统及方法，能够弥补现有一次调频在线测试系统对电厂侧不透明的缺点，进而使调度侧和电厂侧达到双赢的目的。

2、为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

3、一种一次调频主子站协同测试系统，包括位于调度侧的一次调频测试功能模块、位于电厂侧的pmu数据集中器、位于电厂侧的测试子站装置以及位于电厂侧的测试子站后台；

4、所述一次调频测试功能模块用于通过pmu数据集中器传输一次调频指令，并利用子站上送的机组pmu数据实现调度侧的一次调频性能评价功能；

5、所述pmu数据集中器用于识别一次调频测试功能模块的一次调频指令并转发给测试子站装置，并用于汇集pmu采集装置的实时数据并组织后发送给一次调频测试功能模块和测试子站后台；

6、所述测试子站后台用于接收pmu数据集中器的实时数据，用于在调度机构授权的情况下将后台主动发起的一次调频指令发送给测试子站装置，在电厂侧进行一次调频测试和性能评价，并用于通过测试子站装置感知到一次调频测试功能模块发出的一次调频指令，并同时在电厂侧也进行一次调频性能评价；

7、所述测试子站装置用于接收来自pmu数据集中器或测试子站后台的一次调频指令并发送给子站的控制系统或装置，并用于将来自pmu数据集中器的一次调频指令转发给测试子站后台。

8、上述一次调频测试功能模块和pmu数据集中器之间设有三条pmu通讯链路，分别是第一命令管道、第一数据管道、第一离线管道，其中，第一命令管道和第一数据管道采用pmu通讯规范实时数据传输协议，第一离线管道采用pmu通讯规范离线文件传输协议和一次调频扩展协议；

9、所述pmu数据集中器和测试子站后台之间设有三条pmu通讯链路，分别是第二命令管道、第二数据管道、第二离线管道，其中，第二命令管道和第二数据管道采用pmu通讯规范实时数据传输协议，第二离线管道采用pmu通讯规范离线文件传输协议；

10、所述pmu数据集中器和测试子站装置之间的通讯采用pmu通讯规范离线文件传输协议和一次调频扩展协议；

11、所述测试子站装置和测试子站后台之间的通讯采用一次调频扩展规约。

12、上述电厂的类型为火电厂时，子站的控制系统或装置是火电dcs系统；所述电厂的类型为水电厂时，子站的控制系统或装置是水电监控系统；所述电厂的类型为新能源场站时，子站的控制系统或装置是快速功率控制装置。

13、一种一次调频主子站协同测试方法，包括，

14、位于调度侧的一次调频测试功能模块通过位于电厂侧的pmu数据集中器传输一次调频指令，所述一次调频测试功能模块还利用子站上送的机组pmu数据实现调度侧的一次调频性能评价功能；

15、所述pmu数据集中器识别一次调频测试功能模块的一次调频指令并转发给位于电厂侧的测试子站装置，所述pmu数据集中器还汇集pmu采集装置的实时数据并组织后发送给一次调频测试功能模块和位于电厂侧的测试子站后台；

16、所述测试子站后台接收前述pmu数据集中器的实时数据，所述测试子站后台在调度机构授权的情况下将后台主动发起的一次调频指令发送给测试子站装置，在电厂侧进行一次调频测试和性能评价，所述测试子站后台还通过测试子站装置感知到一次调频测试功能模块发出的一次调频指令，并同时在电厂侧也进行一次调频性能评价；

17、所述测试子站装置接收来自pmu数据集中器或测试子站后台的一次调频指令并发送给子站的控制系统或装置，所述测试子站装置还将来自pmu数据集中器的一次调频指令转发给测试子站后台。

18、上述一次调频测试功能模块和pmu数据集中器之间设有三条pmu通讯链路，分别是第一命令管道、第一数据管道、第一离线管道，其中，第一命令管道和第一数据管道采用pmu通讯规范实时数据传输协议，第一离线管道采用pmu通讯规范离线文件传输协议和一次调频扩展协议；

19、所述pmu数据集中器和测试子站后台之间设有三条pmu通讯链路，分别是第二命令管道、第二数据管道、第二离线管道，其中，第二命令管道和第二数据管道采用pmu通讯规范实时数据传输协议，第二离线管道采用pmu通讯规范离线文件传输协议；

20、所述pmu数据集中器和测试子站装置之间的通讯采用pmu通讯规范离线文件传输协议和一次调频扩展协议；

21、所述测试子站装置和测试子站后台之间的通讯采用一次调频扩展规约。

22、上述pmu数据集中器和测试子站后台分别建立与测试子站装置的通信链路，底层网络传输协议采用tcp协议；pmu数据集中器和测试子站后台作为通信的客户端，测试子站装置作为通信的服务端，通信开始客户端主动发起连接；

23、测试子站装置同一时刻只能接收来自pmu数据集中器和测试子站后台其中一个客户端的一次调频指令，直到本次调频过程执行完后，才能接收新的一次调频指令；如果在调频过程中接收到来自另一客户端的一次调频指令，测试子站装置回复拒绝。

24、上述测试子站装置将来自pmu数据集中器的一次调频指令转发给测试子站后台时，将sync起始帧头由aah改为bbh再进行转发。

25、上述测试子站装置还将子站的控制系统或装置的回复同时发送给pmu数据集中器和测试子站后台，发送给pmu数据集中器的sync起始帧头为aah，给测试子站后台回复的sync起始帧头由aah改为bbh。

26、上述测试子站后台将后台主动发起的一次调频指令发送给测试子站装置，测试子站装置收到后下发给子站的控制系统或装置，在接收到子站的控制系统或装置返回的信息后，只转发给测试子站后台，不转发给pmu数据集中器。

27、采用上述方案后，本发明一方面在调度侧进行一次调频性能测试的时候，电厂侧也能感知到并同时进行一次调频性能评价计算，另一方面，电厂侧在获得调度侧授权的情况下，也可主动进行一次调频性能测试，及时发现自身调频系统的性能不足问题，在发挥对电网应有贡献的同时，减少各种不必要的考核罚款，因此本发明的提出弥补了现有一次调频在线测试系统对电厂侧不透明的缺点，进而使调度侧和电厂侧达到双赢的目的。