電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)檢測規(guī)范前期研究

程　佳，邢　穎

（1.國網(wǎng)杭州供電公司，杭州　310009；2.中國電力科學(xué)研究院，北京　100192）

電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)檢測規(guī)范前期研究

程佳1，邢穎2

（1.國網(wǎng)杭州供電公司，杭州310009；2.中國電力科學(xué)研究院，北京100192）

摘要：我國相量測量技術(shù)迅速發(fā)展，WAMS主站系統(tǒng)檢測規(guī)范的制定顯得尤為重要。文章敘述了WAMS應(yīng)用情況和WAMS系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定情況，綜述了制定主站檢測規(guī)范的必要性，根據(jù)主站系統(tǒng)在電力調(diào)度中心的運(yùn)行情況，提出了主站系統(tǒng)檢測規(guī)范應(yīng)檢測的內(nèi)容。電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)檢測內(nèi)容和方法的研究，為主站系統(tǒng)檢測規(guī)范的制定奠定基礎(chǔ)，為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展和實(shí)用化提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：相量量測；WAMS主站；調(diào)度中心；檢測規(guī)范

0　引言

同步相量測量技術(shù)的出現(xiàn)，為電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)視和事故分析提供了一種新技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案的可能。為確保功能的完善性、性能的高效性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)遵循統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)進(jìn)行全面的測試，以保證主站系統(tǒng)的功能和性能滿足實(shí)際調(diào)度需求。

根據(jù)WAMS系統(tǒng)在電力調(diào)度中心的應(yīng)用，提出了主站系統(tǒng)檢測規(guī)范應(yīng)檢測的內(nèi)容，主要包括硬件要求、系統(tǒng)功能和應(yīng)用功能等，提出了規(guī)約測試、傳輸延時(shí)測試、數(shù)據(jù)格式測試、系統(tǒng)和應(yīng)用功能性能的測試方法等，為主站系統(tǒng)的試點(diǎn)和實(shí)用化提供參考。

1　WAMS系統(tǒng)

WAMS系統(tǒng)一般配置如圖：

主站系統(tǒng)配置

2　主站檢測

2.1硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)檢驗(yàn)

基于主站系統(tǒng)滿足電力調(diào)度需求，檢查各硬件設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器以及臺(tái)數(shù)、實(shí)時(shí)應(yīng)用服務(wù)器以及臺(tái)數(shù)、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器以及臺(tái)數(shù)、調(diào)度員工作站以及臺(tái)數(shù)、維護(hù)工作站以及臺(tái)數(shù)、交流電源以及不間斷電源（UPS）以及檢查主站系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間的通信是否正常，主站間以及主站子站間的通信是否正常。

2.2功能檢驗(yàn)

（1）基本系統(tǒng)功能。基本系統(tǒng)功能包括數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視功能、數(shù)據(jù)通信功能、數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能、告警功能、圖形功能、制表與打印功能和通信監(jiān)視管理功能。

（2）動(dòng)態(tài)監(jiān)視功能。監(jiān)視三相電壓電流基波相量、正序電壓電流基波相量、頻率；發(fā)電機(jī)同步電勢、功角、調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)的部分信號等。

（3）應(yīng)用功能。具有對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行低頻振蕩分析功能，能監(jiān)測出各種振蕩模式，并給出各振蕩模式詳細(xì)信息。

2.3功能與性能測試

（1）規(guī)約測試。子站與主站的規(guī)約測試內(nèi)容包括管理管道建立、數(shù)據(jù)管道建立、查詢CFG-1文件、下傳CFG-2文件、查詢CFG-2文件、開啟實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、關(guān)閉實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、聯(lián)網(wǎng)觸發(fā)、檢測管理管道連接狀態(tài)、關(guān)閉管道。

WAMS主站間的規(guī)約測試內(nèi)容包括實(shí)時(shí)通信管道建立、查詢CFG-1文件、查詢CFG-2文件、下傳CFG-2文件、開啟實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、關(guān)閉實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、檢測通道連接狀態(tài)、關(guān)閉實(shí)時(shí)通信管道。

（2）傳輸延時(shí)測試。首先建立管理管道、建立數(shù)據(jù)管道。傳輸時(shí)間開始，主站通過管理管道發(fā)送“開啟實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸”，子站接收到“開啟實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸”命令，子站根據(jù)CFG-2文件，通過數(shù)據(jù)管道定時(shí)發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)文，主站從數(shù)據(jù)管道接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)文，并成功接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，傳輸時(shí)間結(jié)束。

時(shí)間基準(zhǔn)采用主站端的計(jì)算機(jī)內(nèi)部時(shí)間作為時(shí)間基準(zhǔn)，可作為精確計(jì)時(shí)器，提供μs級的計(jì)時(shí)精度，利用API函數(shù)可以獲取該定時(shí)器的頻率和周期計(jì)算時(shí)間。

（3）數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)正確性測試。在主站端打開接收到的測試數(shù)據(jù)，檢查電壓、電流、功率、頻率、相角、功率因數(shù)、發(fā)電機(jī)功角、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流數(shù)據(jù)是否齊全，對應(yīng)的數(shù)值與子站采集值是否一致。

（4）性能指標(biāo)測試。1）系統(tǒng)性能指標(biāo)測試。子站數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)街髡静@示的時(shí)間≤1s；實(shí)時(shí)畫面調(diào)用響應(yīng)時(shí)間：90％的畫面≤1s，其他畫面≤ 3s；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)主備用機(jī)自動(dòng)切換時(shí)間≤3s；電網(wǎng)正常情況下，服務(wù)器CPU的負(fù)荷率≤20％（5min平均值）；圖形工作站CPU的平均負(fù)荷率≤20％（5min平均值）；主站局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率≤15％（5min平均值）；電網(wǎng)故障情況下，服務(wù)器CPU的負(fù)荷率≤50％（10s平均值）；圖形工作站CPU的平均負(fù)荷率≤50％（10s平均值）；主站局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率≤20％（10s平均值）；歷史數(shù)據(jù)與子站本地?cái)?shù)據(jù)誤差要求，電壓幅值誤差≤0.1kV；電流幅值誤差≤1A；相角及發(fā)電機(jī)功角誤差≤0.001°；頻率誤差≤0.001Hz；功率誤差≤0.5％子站本地存儲(chǔ)數(shù)值；其他采集量誤差≤0.5％子站本地存儲(chǔ)數(shù)值；2）應(yīng)用性能指標(biāo)測試。低頻振蕩實(shí)驗(yàn)，調(diào)閱歷史數(shù)據(jù)，查看低頻振蕩發(fā)生次數(shù)，統(tǒng)計(jì)低頻振蕩分析正確的次數(shù)，統(tǒng)計(jì)低頻振蕩準(zhǔn)確告警的次數(shù)。

人為模擬低頻振蕩發(fā)生，檢測低頻振蕩分析功能能否正確分析，能否準(zhǔn)確報(bào)警并保存告警信息。多次仿真分析，統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確分析告警的次數(shù)。統(tǒng)計(jì)以上結(jié)果，應(yīng)保證低頻振蕩報(bào)警正確率≥99.9％；

條件具備可以進(jìn)行電網(wǎng)擾動(dòng)識(shí)別、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻評價(jià)和電力系統(tǒng)模型參數(shù)校核，保證計(jì)算正確率在95％以上。

3　結(jié)論

本文根據(jù)當(dāng)前WAMS實(shí)際運(yùn)行情況以及電力調(diào)度中心需求，研究分析了主站系統(tǒng)的基本硬件配置和應(yīng)滿足的技術(shù)要求，為電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)測試方面規(guī)范的制定奠定基礎(chǔ)，為電力調(diào)度WAMS主站系統(tǒng)的實(shí)用化提供參考。

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