[发明专利]RTDS-EMS系统级闭环控制实验仿真平台搭建方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，尤其涉及一种RTDS-EMS系统级闭环控制实验仿真平台搭建方法。

背景技术

全球能源资源短缺和电网大规模发展的现状，促使新能源并网发电和各种新算法的出现。这些新技术和新能源的投入使用需要建立在电网安全稳定的基础上，因此针对这些新方向的入网检测是目前亟待解决的问题，但直接基于实际系统做研究势必会给电网运行带来不可预测的影响。在新算法的调试中，目前经常使用的仿真环境是离线的，这些仿真环境虽然对新算法可行性的测试是有效的，但是基于实时系统的调试结果是不可见的。解决上述问题的方法之一是建立与实际电网实时运行一致的研究与测试环境。由于RTDS(Real Time Digital Simulator，实时数字仿真器)仿真系统能逼真地模拟实际电力系统的状态，同时由于被试设备直接连接到仿真系统，和在实际系统中运行一样，RTDS系统在电力系统实际装置闭环试验中有了广泛应用。但从国内外文献看，目前还没有实现RTDS系统级闭环控制。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种RTDS-EMS系统级闭环控制实验仿真平台搭建方法，模拟不同控制中心的实时断面采样时刻不一致现象，为开发实用化分布式状态估计计算系统提供条件。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种RTDS-EMS系统级闭环控制实验仿真平台搭建方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：从能源管理系统EMS中获取待建模厂站信息，对待建模厂站信息进行简化等值处理，从而获得等值厂站，并在实时数字仿真器RTDS系统上搭建等值厂站的仿真模型；

步骤2：利用等值厂站的仿真模型进行实时数字仿真器RTDS仿真；

步骤3：在能源管理系统EMS中绘制与所述等值厂站对应的实际设备接线图；

步骤4：安装网络通讯接口卡GTNET，搭建RTDS数据输入输出接口DNP模块，在能源管理系统EMS侧配置前置系统FES的网络运行参数；

步骤5：设计开发规约转换器，开发接口函数，实现实时数字仿真器RTDS和能源管理系统EMS之间的信息交互；所述规约转换器用于实现实时数字仿真器RTDS数据和能源管理系统EMS数据之间的格式转换；

步骤6：虚拟出多个远程终端RTU，使远程终端RTU与等值厂站一一对应，控制虚拟远程终端RTU与能源管理系统EMS之间的连接；

步骤7：设计开发实时数据存储控制发生器，设置数据触发延时，模拟实际电网中不同控制中心采样时刻不一致的情形。

所述利用等值厂站的仿真模型进行实时数字仿真器RTDS仿真具体是，从能源管理系统EMS中获取与RTDS/Draft变量对应的实时数据，采用潮流状态估计算法进行估计和匹配，将状态估计结果作为实时数字仿真器RTDS仿真基态。

所述步骤4具体包括：

步骤401：统计各个实时数字仿真器RTDS的计算单元RACK需要通信的数据量，确定网络通讯接口卡GTNET的安装位置；

步骤402：在安装有网络通讯接口卡GTNET的计算单元RACK上加入RTDS数据输入输出接口GTNET_DNP模块；在与装有网络通讯接口卡GTNET的计算单元RACK直接通信的所有计算单元RACK上添加串行器模块；其中，不含RTDS数据输入输出接口GTNET_DNP模块和串行器模块的计算单元RACK上的监视变量，通过输出元件传送到含有RTDS数据输入输出接口GTNET_DNP模块或串行器模块的计算单元RACK上；

步骤403：为每个RTDS数据输入输出接口GTNET_DNP模块配置一个点映射文件RTDS_DNP，定义通过RTDS数据输入输出接口GTNET_DNP模块输入输出RTDS的所有变量，并描述各个变量和RTDS数据输入输出接口GTNET_DNP模块的点号地址之间的映射关系；

步骤404：通过前置系统FES配置等值厂站通道规约类型、网络类型以及各变量的点号和通道号。

所述步骤5具体包括：

步骤501：根据所用到的模拟状态量、数字状态量、模拟控制量和数字控制量四种数据对象类型，设计四个接口函数，分别用以读取模拟和二进制数据量以及写入模拟和二进制数据对象；

步骤502：根据所述四种数据对象类型及IEC104协议的工作流程，设计用于实现RTDS数据和能源管理系统EMS控制指令的解析和封装的接口函数。

所述步骤6具体是：

步骤601：实时显示各个虚拟远程终端RTU与能源管理系统EMS主站的连接情况；