[发明专利]同步仿真控制系统

说明书

 

技术领域    

    本发明涉及一种同步仿真控制系统，属电力系统测量技术领域。

背景技术    

基于相量测量装置PMU的广域电网实时动态监测系统（WAMS），作为智能输电运行管理系统的基础和智能调度中心的重要组成，是智能电网发展的一个重要环节。目前全国各个省都已经全面安装广域电网实时动态监测系统（WAMS），由于缺少相应的检测系统，迄今为止WAMS系统在实际运行中的测量精度及动态监测分析功能并没有严格地经过检验，导致WAMS系统在运行过程中没有发挥其真正的作用。

发明内容    

本发明的目的是，为了解决广域电网实时动态监测系统（WAMS）现场检测问题，本发明公开一种同步仿真控制系统。

本发明的技术方案是，本发明同步仿真控制系统由一台同步测试控制中心和多台同步相控仿真装置构成；本发明同步仿真控制系统通过同步测试控制中心控制多台同步相控仿真装置的输出稳态三相交流电流、电压、频率、相角等信号，实现对广域电网实时动态监测系统（WAMS）的稳态测量精度的检测、系统通信规约测试。稳态测量精度的检测内容包括：零漂检查、交流电流、电压幅值测量误差测试、交流电压电流相角误差测试、频率误差测试、电压、电流幅值不平衡的测试等。系统通信规约测试包括报文格式测试、数据收发测试。

同步相控仿真装置是一种时钟标准源设备，该设备可在约定的时间，以GPS秒脉冲同步触发产生一定频率、相位、幅值的三相交流信号或者其他故障波形信号，如低频振荡信号等。

同步相控仿真装置由控制模块、同步数字频率信号源、功率源模块、无线通信模块、存储器模块、GPS模块、人机接口和输出接口所组成。控制模块是同步相控仿真装置的核心模块，该模块主要用于协调控制装置各个模块之间的功能实施，实现同步相控仿真装置的远程控制、时钟同步输出功能。控制模块通过人机接口或者无线通信模块接收测试指令，根据测试指令的要求和GPS模块提供的UTC时钟，控制同步数字信号频率源输出同步交流信号量值；同步数字信号频率源在接收到控制信号后，读取存储器中存储的交流信号每个采样点的幅值，形成离散交流频率信号，经过D/A数模信号转换输出模拟小信号，同时获取GPS模块UTC时钟输出作为模拟信号的时标；然后将模拟小信号输入功率源模块进行信号放大，最终实现同步三相交流模拟信号输出。

同步测试控制中心硬件由基准时钟模块、无线通信模块、同步测试控制模块及I/O接口构成。同步测试控制中心完成对同步相控仿真装置的通信控制，实现对异地多节点的同步相控仿真装置测试方案的制定，测试指令的下达，标准数据与测试结果获取及误差计算等。在实际应用中，可以选择一台同步相控仿真装置在配置控制中心应用程序之后作为同步测试控制中心，以降低整个系统的复杂程度及测试成本。同步测试控制中心与同步相控仿真装置以无线方式完成通信，可采用的模式可选为GSM、CDMA或者3G，由同步测试控制中心发起通信握手。

同步测试控制中心按照测试方案，下达指令控制多台同步相控仿真装置输出各种阶跃信号，模拟系统发生电压突变、电流突变、频率突变、功角进相等系统突发事件，实现WAMS系统的动态监测功能检测。

同步测试控制中心根据测试方案，计算各测试点不同时间断面的三相交流仿真信号量值，并下发到同步相控仿真装置，模拟电网实际运行的状态，实现WAMS系统动态分析功能检测。

通过同步测试控制中心与多台同步相控仿真装置的通信数据交换，可以检测WAMS实际运行工况下数据传输延时及WAMS系统时钟准确一致性。

本发明与已有技术比较的有益效果是，通过该发明可以解决检测广域电网实时动态监测系统（WAMS）的测量精度及动态监测分析功能缺乏设备的难题，使其为电力系统提供准确、可靠的动态数据，为大区域电网的系统稳定控制建立坚实的基础。

本发明适用于广域电网实时动态监测系统（WAMS）的检测。

附图说明    

图1为本发明同步仿真控制系统示意图；

图2为同步相控仿真装置结构框图；

图3为同步测试控制中心结构框图；

图中图号表示：1是同步测试控制中心；2是同步相控仿真装置；3是无线通信。

具体实施方式

本发明具体实施方式如图1所示。