基于故障录波数据的wams应用算法验证系统及其验证方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统及其验证方法，本发明利用故障录波数据作为WAMS高级应用的数据源，按照WAMS高级应用功能要求实现数据接口，根据相应的数据匹配规则，将故障数据转化为可识别的数据模型，通过仿真运行可真实模拟电力系统实际运行状态，达到为WAMS高级应用提供测试服务和测试案例的目的，并实现录波数据的信息展示等功能。
【专利说明】基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统及其验证方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力系统领域的仿真验证系统及其方法，具体讲涉及一种基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统及其验证方法。
【背景技术】
[0002]随着电网的规模不断扩大，电力系统日渐接近其极限运行，其运行和控制更为复杂，发生扰动和故障的可能性更大，当电网发生局部故障时，可能引起整个电网较大范围的波动。因此，如何在电网发生故障后，利用故障录波数据进行仿真运行，可以快速有效地进行电网故障诊断和分析，对电网故障情况下的安全稳定运行及分析具有重要的意义。
[0003]广域测量系统(Wide Area Measurement System, WAMS)能够实现在同一时间参考轴下获取大型互联系统实时动态信息和稳态信息，为电力系统区间动态监视、分析甚至控制提供前提条件，使电力系统监视从稳态阶段提高到动态阶段，同时基于WAMS数据的高级应用系统在不同层面得到了广泛的应用。而目前针对各种故障情况，有大量的基础故障数据可以利用，利用故障录波数据可以实现对WAMS高级应用系统的算法验证和功能验证，因此，需要提供一种基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统及其验证方法以实现电网动态实时监测，保障电网的安全稳定运行。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统及其验证方法，本发明能够整合WAMS基础数据与故障录波数据，通过仿真运行的方式把故障录波数据回放，可以真实地反映电力系统实际状态，达到为WAMS高级应用提供算法验证的目的。
[0005]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0006]本发明提供一种基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统，其改进之处在于，所述验证系统包括:
[0007](I)基础数据提取模块:用于解析WAMS基础数据和提取网络拓扑结构数据模型；
[0008](2)故障录波数据提取模块:用于选择故障录波数据；提取线路、发电机的有功、频率、电压和电流数据；以及数据校核与预处理；
[0009](3)数据匹配规则模块:用于匹配WAMS基础数据与故障录波数据厂站、WAMS基础数据与故障录波数据设备、WAMS基础数据与故障录波数据设备类型、WAMS基础数据与故障录波数据通道以及WAMS基础数据与故障录波数据通道类型；
[0010](4)数据图形展示模块:用于显示WAMS拓扑结构数据、故障录波拓扑结构数据、WAMS与故障录波数据匹配后结构数据、故障录波数据的开始和结束时间以及时间段内选择的通道数据曲线；
[0011](5)实时库模块:用于实时库共享内存池；调用模拟量实时库接口以及调用相量实时库接口；
[0012](6)历史库模块:用于输出故障数据结果和展示故障数据结果。
[0013]本发明还提供一种基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统的验证方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤:
[0014]①解析WAMS基础数据，对WAMS基础数据厂站、设备和数据通道信息的预处理，并将其转换成需要的网络拓扑数据模型I ;
[0015]②解析故障录波数据，对故障录波数据厂站、设备和数据通道信息的预处理，并将其转换成需要的网络拓扑数据模型II ;
[0016]③匹配WAMS基础数据与故障录波数据、WAMS基础数据厂站与故障录波数据厂站、WAMS基础数据设备与故障录波数据设备、WAMS基础数据数据通道与故障录波数据通道，并关联形成网络拓扑数据模型III ;
[0017]④根据最终形成的网络拓扑数据模型III的数据展示，选择时间段内的厂站、设备和数据通道的信息；
[0018]⑤通过最终形成的网络拓扑数据模型III的数据，调用实时库模块模拟量和相量数据接口以数据仿真；
[0019]⑥实现最终形成的网络拓扑数据模型III的数据和历史库模块数据自动化系统接口的统一。
[0020]进一步地，用基础数据提取模块实施所述步骤①。
[0021]进一步地，用故障录波数据提取模块实施所述步骤②。
[0022]进一步地，用数据匹配规则模块实施所述步骤③。
[0023]进一步地，采用数据图形展示模块实施所述步骤④。
[0024]进一步地，采用实时库模块实施所述步骤⑤。
[0025]进一步地，采用历史库模块实施所述步骤⑥。
[0026]与现有技术比，本发明达到的有益效果是:
[0027]本发明实现了通过故障录波数据来验证WAMS高级应用的功能，通过对内部数据的校核与预处理，将WAMS基础数据和故障录波数据按照一定的数据匹配映射规则，形成最终可用的网络拓扑数据结构模型，并通过调用实时库模拟量和相量的接口，完成故障录波数据的数据回放运行，实现真实反映电力系统实际运行状态，从而达到验证WAMS高级应用系统算法的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本发明提供的基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统示意图；
[0029]图2是本发明提供的基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统的验证方法流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0031]本发明的软件环境:
[0032]I)麒麟操作系统(Linux)
[0033]本发明的硬件环境:
[0034]I)硬件:联想服务器
[0035]2) CPU:Intel (R) Xeon (R) CPUE5-26090i2.40Hz
[0036]3)内存:32GB
[0037]4)硬盘:1000GB
[0038]5)数据库:达梦数据库
[0039]本发明提供的基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统示意图如图1所示，包括:
[0040](I)基础数据提取模块:
[0041 ]a) WAMS基础数据解析；
[0042]b)网络拓扑结构数据模型；
[0043](2)故障录波数据提取模块:
[0044]a)选择故障录波数据；
[0045]b)对线路、发电机的有功、频率、电压、电流数据进行提取；
[0046]c)数据校核与预处理；
[0047](3)数据匹配规则模块:
[0048]a)基础数据与录波数据厂站匹配；
[0049]b)基础数据与录波数据设备匹配；
[0050]c)基础数据与录波数据设备类型匹配；
[0051]d)基础数据与录波数据通道匹配；
[0052]e)基础数据与录波数据通道类型匹配；
[0053](4)数据图形展示模块:
[0054]a)显示WAMS拓扑结构数据；
[0055]b)显示故障录波拓扑结构数据；
[0056]c)显示WAMS与录波数据匹配后结构数据；
[0057]d)显示故障录波数据的开始和结束时间；
[0058]e)显示时间段内选择的通道数据曲线；
[0059](5)实时库模块:
[0060]a)实时库共享内存池；
[0061]b)调用模拟量实时库接口 ；
[0062]c)调用相量实时库接口 ；
[0063](6)历史库模块:
[0064]a)输出故障数据结果；
[0065]b)故障数据结果展示。
[0066]本发明提供的基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统的验证方法流程图如图2所示，包括下述步骤:
[0067]①采用基础数据提取模块解析WAMS基础数据，将WAMS基础数据厂站、设备和数据通道信息进行预处理，并转换成需要的网络拓扑数据模型I ;
[0068]②采用故障录波数据提取模块解析故障录波数据，将故障录波数据厂站、设备和数据通道信息进行预处理，并转换成需要的网络拓扑数据模型II;
[0069]③采用数据匹配规则模块匹配WAMS基础数据与故障录波数据、WAMS基础数据厂站与故障录波数据厂站、WAMS基础数据设备与故障录波数据设备、WAMS基础数据数据通道与故障录波数据通道，并进行关联形成网络拓扑数据模型III ;
[0070]④采用数据图形展示模块根据最终形成的网络拓扑数据模型III的数据展示，选择时间段内的厂站、设备和数据通道的信息；
[0071]⑤采用实时库模块通过最终形成的网络拓扑数据模型III的数据，调用实时库模块模拟量和相量数据接口并进行数据仿真；
[0072]⑥采用历史库模块实现最终形成的网络拓扑数据模型III的数据和历史库模块数据自动化系统接口的统一。
[0073]本发明利用故障录波数据作为WAMS高级应用的数据源，按照WAMS高级应用功能要求实现数据接口，根据相应的数据匹配规则，将故障数据转化为可识别的数据模型，通过仿真运行可真实模拟电力系统实际运行状态，达到为WAMS高级应用提供测试服务和测试案例的目的，并实现录波数据的信息展示等功能。
[0074]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统，其特征在于，所述验证系统包括:(1)基础数据提取模块:用于解析WAMS基础数据和提取网络拓扑结构数据模型；(2)故障录波数据提取模块:用于选择故障录波数据；提取线路、发电机的有功、频率、电压和电流数据；以及数据校核与预处理；(3)数据匹配规则模块:用于匹配WAMS基础数据与故障录波数据厂站、WAMS基础数据与故障录波数据设备、WAMS基础数据与故障录波数据设备类型、WAMS基础数据与故障录波数据通道以及WAMS基础数据与故障录波数据通道类型；(4)数据图形展示模块:用于显示WAMS拓扑结构数据、故障录波拓扑结构数据、WAMS与故障录波数据匹配后结构数据、故障录波数据的开始和结束时间以及时间段内选择的通道数据曲线；(5)实时库模块:用于实时库共享内存池；调用模拟量实时库接口以及调用相量实时库接口 ；(6)历史库模块:用于输出故障数据结果和展示故障数据结果。
2.一种如权利要求1所述的基于故障录波数据的WAMS应用算法验证系统的验证方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤:①解析WAMS基础数据，对WAMS基础数据厂站、设备和数据通道信息的预处理，并将其转换成需要的网络拓扑数据模型I ;②解析故障录波数据，对故障录波数据厂站、设备和数据通道信息的预处理，并将其转换成需要的网络拓扑数据模型II ;③匹配WAMS基础数据与故障录波数据、WAMS基础数据厂站与故障录波数据厂站、WAMS基础数据设备与故障录波数据设备、WAMS基础数据数据通道与故障录波数据通道，并关联形成网络拓扑数据模型III ;④根据最终形成的网络拓扑数据模型III的数据展示，选择时间段内的厂站、设备和数据通道的信息；⑤通过最终形成的网络拓扑数据模型III的数据，调用实时库模块模拟量和相量数据接口以数据仿真；⑥实现最终形成的网络拓扑数据模型III的数据和历史库模块数据自动化系统接口的统一。
3.如权利要求2所述的验证方法，其特征在于，用基础数据提取模块实施所述步骤①。
4.如权利要求2所述的验证方法，其特征在于，用故障录波数据提取模块实施所述步骤②。
5.如权利要求2所述的验证方法，其特征在于，用数据匹配规则模块实施所述步骤③。
6.如权利要求2所述的验证方法，其特征在于，采用数据图形展示模块实施所述步骤④。
7.如权利要求2所述的验证方法，其特征在于，采用实时库模块实施所述步骤⑤。
8.如权利要求2所述的验证方法，其特征在于，采用历史库模块实施所述步骤⑥。
【文档编号】G06F17/50GK104239643SQ201410487552
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】施秀萍, 黄远超, 李波, 张文朝, 张传凯, 陈真 申请人:国家电网公司, 南京南瑞集团公司