CN102981500B - 基于rtds的地区电网avc系统功能试验检测平台及其构建方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台及其构建方法,由实时数字仿真器RTDS、地区电网AVC系统、中间数据转换接口装置、数据采集与监视控制SCADA系统,用户输入数据和/或指令模块及数据库构成;模型包括AVC系统平台模型、中央控制系统模型;所述系统平台模型、中央控制系统模型由RTDS电力与运行系统元件构建,通过用户输入的数据和/或指令模块对系统平台模型进行控制;实时数字仿真器RTDS的多路模拟量输出端口与中间数据转换接口装置的输入端口连接,并将开关位置信号通过RTDS数字量输出端口连接到中间数据转换接口装置的输入端口,基于数据通信协议IEC104规约转换成SCADA系统能识别的遥测、遥信信息,通过数据总线传输给AVC系统,并提供了AVC系统功能试验检测平台的构建方法。

Description

基于RTDS的地区电网AVG系统功能试验检测平台及其构建方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电力系统仿真技术领域,更具体地说,涉及一种基于实时数字仿真器RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台及其构建方法。
背景技术
[0002] 随着数字化变电站的逐渐完善及智能化输电系统的建设发展,基于调度自动化平台的电压无功优化自动控制(AVC,Automatic Voltage Control)系统越来越多的应用到各大电力系统中,AVC系统的广泛应用,逐步取代了已有的人工操作,对加速电网智能化发展起到巨大的推动作用。目前,国内AVC系统的生产厂家较多,但其装置的调节参数设置是否合理,能否满足电网运行要求,尚无统一的检测标准和评价标准,如何选择和评价已有AVC系统的运行性能,如何对已有的AVC系统做入网测试成为目前各大电力公司急需解决的问题。而实时数字仿真器RTDS (Real Time Digital Simulator)由加拿大曼尼托巴RTDS公司开发制造,是一种专门设计用于研究电力系统中电磁暂态现象的装置。RTDS仿真装置包括一个广泛的电力系统控制系统元件模块库。用户能够通过连续现有的元件模块而组建起电力系统的回路和相关的控制回路。对于保护和控制方案进行彻底的设计、研究和试验。当进行闭环试验的时候,应用大量的数字量和模拟量的输入/输出接口,实际的保护和控制装置能与RTDS的仿真装置相连以便与模拟的电力系统相互作用,RTDS仿真装置是一个理想的工具。本研究在上述基础上结合基于调度自动化平台的电压无功优化自动控制(AVC)系统的特点进行设计,以期对地区电网AVC系统功能进行离线实时检测,对其系统功能做入网测试与评价以解决上述存在的问题与缺陷。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供基于RTDS系统所搭建的地区电网AVC系统功能试验平台以期对地区电网AVC系统功能进行离线实时检测;本发明的另一目的是提供一种基于RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台的构建方法。
[0004] 实现本发明目的之技术方案如下:一种基于实时数字仿真器RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台,包括架构、模型、数据库;所述架构包括实时数字仿真器RTDSJft区电网AVC系统、中间数据转换接口装置、数据采集与监视控制系统SCADA,用户输入数据和/或指令模块;所述模型包括AVC系统平台模型、中央控制系统模型;所述数据库是保存系统平台模型中所有子模块对应的参数配置文件的平台数据库;所述系统平台模型由RTDS电力系统元件搭建完成,该模型仿真实际的电力系统;所述中央控制系统模型由RTDS运行系统元件搭建完成,通过用户输入的数据和/或指令模块对所述系统平台模型进行控制,使其模型进入相应的运行状态;所述实时数字仿真器RTDS的多路模拟量输出端口与中间数据转换接口装置的模拟量输入端口连接,同时将开关位置信号通过RTDS数字量输出端口连接到中间数据转换接口装置的数字量输入端口,通过数据通信协议IEC104规约转换成SCADA系统能识别的遥测、遥信信息,通过数据总线传输给AVC系统;AVC系统在接收到系统平台模型的转换数据后执行系统控制策略,生成的指令信号通过中间数据转换接口回传到系统平台模型和中央控制系统模型。
[0005] 所述AVC系统功能试验检测平台,AVC系统根据接收到的系统运行状态给出相应的开关控制指令和变压器调档指令,通过IEC104规约转换成遥控量发送给中间数据转换接口装置,然后通过转换装置的数字量输出端口一一对应地连接到RTDS配置的数字量输入端口。
[0006] 所述AVC系统功能试验检测平台,其系统平台模型选择某地调局域电网,在RTDS系统中搭建一次系统模型,一次系统模型中包含发电机模型、线路模型、三绕组/两绕组变压器模型、负荷模型、电容器模型、电抗器模型。
[0007] 进一步地,还包括系统网损计算控制模型、变压器分接头档位调节控制模型、电容/电抗器投切控制模型,所述控制模型同样保存在模型文件中,所述控制模型中包含控制对象,对应于所述控制对象进行的控制操作和/或相应的控制配置参数。
[0008] 进一步地,所述中央控制系统模型的操作运行界面用于显示所述系统平台模型的运行状态,运行状态包含系统运行时的母线电压、线路有功/无功功率、线路有功损耗、变压器各绕组有功/无功功率、变压器有功功率损耗、系统有功损耗、变压器分接头档位状态、电容/电抗器投切的状态。
[0009] 更进一步地,所述操作运行界面能对变压器分接头档位和电容/电抗器投切开关进行调控,包含变压器分接头档位的调节开关、电容/电抗器投切开关,以及接收用户输入的数据和/或指令。
[0010] 一种基于RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台的构建方法,包含建模与试验调试方法,所述建模方法步骤如下:
[0011] (I)新建系统模型文件dft文件并保存;
[0012] (2a)设置电源模型、变压器模型、线路模型、电容/电抗器模型、负荷模型、断路器模型并按照电气关系连接起来;
[0013] (2b)完成各种模型的参数设置;
[0014] (2c)搭建变压器分接头档位调节控制模型;
[0015] (2d)电容/电抗器投切的控制模型;
[0016] (3)完成仿真系统平台建模;
[0017] (4)新建运行文件sib文件并保存;
[0018] (5a)搭建仿真系统网架结构;
[0019] (5b)将系统平台模型的母线电压、线路功率、有功损耗、变压器各侧有功/无功、变压器分接头档位状态、电容/电抗器投切状态变量以仪表或指示灯建模;
[0020] (5c)将变压器分接头档位调节和电容/电抗器投切调节以可控开关建模;
[0021] (5d)将负荷以可调滑块建模;
[0022] (6)完成中央控制系统模型建模;
[0023] (7)在RTDS中进行系统调试,完成检测平台RTDS软件部分的整体建模。
[0024] 进一步地,所述的AVC系统功能试验检测平台的构建方法,所述系统调试,包括如下步骤:
[0025] (I)绘制各变电站系统接线图和相关的基本电气参数录入,在前置表中进行厂站的通信协议配置和遥测遥信、遥控数据的通道配置,然后从SCADA平台获取中间数据转换装置的输入输出数据信息;
[0026] (2)按照第一个步骤完成系统平台的搭建,进行待测系统的状态估计;
[0027] (3)按照AVC控制策略进行区域电压控制、区域无功控制等,实现对电容器投切、变压器调档以及闭锁等相关控制;
[0028] (4)显示测试结果。
[0029] 本发明及实施后的优点与积极效果:
[0030] 1、本发明及其实施例对于检测各个地区电网AVC系统的性能是否满足国家电网公司技术标准Q/GDW 619-2011《地区电网自动电压控制(AVC)技术规范》具有重要的现实意义。
[0031] 2、针对目前AVC系统厂家多、尚无统一的检测标准和评价标准的现状,本发明的实施对建立统一的地区电网AVC功能的技术原则、结构要求、功能及性能指标有重要的指导作用。
[0032] 3、针对行业目前面临的AVC系统入网测试难的技术问题,提供了很好的解决方案,为各个地调开展AVC系统建设或者AVC系统性能维护提供强大的技术指导。
附图说明
[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本发明实施例提供的检测试验平台总体结构图。
[0035]图2为本发明实施例提供的检测试验平台的构建方法实现流程图。
[0036]图3为本发明实施例提供的检测试验平台的试验原理图。
[0037]图4为本发明实施例提供的所述区域电网的电力系统一次系统接线示意图。
[0038]图5为本发明实施例提供的系统平台模型缩略图(第I个RACK上的系统图)。
[0039]图6为本发明实施例提供的中央控制系统模型缩略图。
[0040]图7为本发明实施例提供的检测试验平台的硬件连接示意图。
[0041] 图8为本发明实施例提供的地区电网AVC系统功能检测试验方法流程图。
[0042] 图9为本发明实施例一的地区电网AVC系统调控区域无功欠补或过补的控制策略示意图。
[0043] 图10为本发明实施例二的地区电网AVC系统调控母线电压控制策略示意图。
[0044] 图11为本发明实施例三的地区电网AVC系统调控有载调压变压器档位控制策略示意图。
[0045] 图12为本发明实施例四的地区电网AVC系统优化算法控制策略示意图。
[0046] 图13为本发明实施例五的地区电网AVC系统的告警闭锁示意图。
具体实施方式
[0047] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0048] 本发明实施例目的在于提供可进行离线实时的地区电网AVC系统功能检测试验平台及方法。
[0049] 结合图1、图3、图7可知,基于RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台,包括架构、模型、数据库;所述架构包括数字仿真器RTDS、地区电网AVC系统、中间数据转换接口装置、数据采集与监视控制系统SCADA,用户输入数据和/或指令模块;
[0050] 所述模型包括AVC系统平台模型、中央控制系统模型;所述数据库是保存系统平台模型中所有子模块对应的参数配置文件的平台数据库;所述系统平台模型由RTDS电力系统元件搭建完成,该模型仿真实际的电力系统。本实施例中,系统平台模型选择某地调局域电网,由RTDS的电力系统元件搭建,形成后缀为dft的系统模型文件,在RTDS软件平台中搭建某地调局域电网的一次系统仿真模型,该一次系统模型中包含发电机模型、线路模型、三绕组/两绕组变压器模型、负荷模型、电容器模型、电抗器模型,该模型涵盖500kV、220kV、110kV、35kV、10kV五个电压等级,共43个母线节点,其中500kV节点I个、220kV节点3个、I1kV节点12个、35kV节点4个、1kV节点14个、中性节点9个;系统平台模型包含三绕组变压器9台、两绕组变压器14台、输电线路15条、负荷11个、可投切电抗器I台、可投切电容器44台,有载调压变压器8台,调节档位共17档,电压调节步长为1.5%。
[0051] 其中,发电机通过500/220/35kV的三绕组变压器变压到220kV和35kV,其中220kV侧由4条220kV线路传输至2座220kV变电站,35kV侧有4台电容器组可投切;2座220kV变电站内分别配置2台并联运行的220/110/10三绕组变压器,其中IlOkV侧由6条IlOkV线路传输至5座IlOkV变电站,10 kV侧有12组电容器组可投切;IlOkV变电站配置110/35/10kV三绕组变压器或110/10kV的双绕组变压器,部分变电站的IlOkV侧由110kV线路传输到下一个110 kV变电站,35kV侧连接变电站负荷,1kV侧有多台电容器组或电抗器组可投切。
[0052] 概括之,其系统平台模型选择某地调局域电网,在RTDS系统中搭建一次系统模型,一次系统模型中包含发电机模型、线路模型、三绕组/两绕组变压器模型、负荷模型、电容器模型、电抗器模型;还包括系统网损计算控制模型、变压器分接头档位调节控制模型、电容/电抗器投切控制模型,所述控制模型同样保存在模型文件中,所述控制模型中包含控制对象,对应于所述控制对象进行的控制操作和/或相应的控制配置参数。
[0053] 所述中央控制系统模型由RTDS运行系统元件搭建,形成后缀为sib的运行文件;通过用户输入的数据和/或指令模块对所述系统平台模型进行控制,使其模型进入相应的运行状态;在中央控制系统模型中的操作运行界面主要用于显示所述系统平台模型的运行状态,运行状态包含系统运行时的母线电压、线路有功/无功功率、线路有功损耗、变压器各绕组有功/无功功率、变压器有功功率损耗、系统有功损耗、变压器分接头档位状态、电容/电抗器投切的状态。
[0054] 图4示出了上述平台模型在RTDS系统中针对所研究局域电网建立的电力系统一次系统接线示意图。
[0055] 图5示出了上述系统平台模型在RTDS系统其中一个RACK中搭建的系统平台模型缩略图,其余RACK中的模型与之类似,此处省略;本系统模型主要由发电机、线路、三绕组/两绕组变压器、负荷、电容/电抗器组成。该模型的母线节点共43个,涵盖500kV、220kV、110kV、35kV、10kV五个电压等级,其中500kV节点I个、220kV节点3个、IlOkV节点12个、35kV节点4个、1kV节点14个、中性节点9个;
[0056] 另外,该模型包含三绕组变压器9台、两绕组变压器14台、输电线路15条、负荷11个、电抗器I台、电容器44台。区域外采用发电机进行等值计算获得,发电机输出通过500/220/35kV的三绕组变压器降压至220kV和35kV,其中220kV侧由4条220kV线路传输至2座220kV变电站,35kV侧有4台电容器组可投切;2座220kV变电站内分别配置2台并联运行的220/110/10三绕组变压器,其中高压侧配置有载调压分接头开关,共17档,额定档位为9档,抽头调压步长为±1.5% ;I1kV侧由6条IlOkV线路传输至5座IlOkV变电站,10 kV侧有12组电容器组可投切;110kV变电站配置110/35/10kV三绕组变压器或110/10kV的双绕组变压器,部分变压器的高压侧配置有载调压分接开关,共17档,额定档位为9档,抽头调压步长为±1.5% ;部分变电站的IlOkV侧由110 kV线路传输到下一个110 kV变电站,35kV侧连接变电站负荷,1kV侧有多台电容器组或电抗器组可投切。
[0057] 上述系统平台模型中包含对应的平台数据库,保存系统平台模型中所有子模块对应的参数配置文件。其中变压器子模块主要设置变压器各侧的电压等级和容量、基准频率、漏抗、空载损耗及相应的调档控制回路等;发电机子模块主要配置发电机参数、励磁系统、调速系统等;输电线路主要配置线路的长度、正序RLC等效阻抗、零序RLC等效阻抗等;电容器子模块主要设置电容器的参数;负荷子模块配置相应的有功、无功容量;另外,通过断路器控制电容器或电抗器的投入或切除,通过相应的开关控制逻辑框图实现开关的分合操作;完成上述系统平台模型和相应的子模块参数配置之后,即可编译模型,仿真所研究的区域电网。
[0058] 所述中间数据转换接口,实现将RTDS输出的模拟量和开关位置信号转换为IEC104规约的数据信号供地区电网AVC系统读取,同时接收AVC系统发出的遥控指令并回传给RTDS的数字信号输入端口,实现RTDS系统与待测地区电网AVC系统之间的数据通信。
[0059] 所述实时数字仿真器RTDS的多路模拟量输出端口与中间数据转换接口装置的模拟量输入端口连接,同时将开关位置信号通过RTDS数字量输出端口连接到中间数据转换接口装置的数字量输入端口,通过数据通信协议IEC104规约转换成SCADA系统能识别的遥测、遥信信息,通过数据总线传输给AVC系统;AVC系统在接收到系统平台模型的转换数据后执行系统控制策略,生成的指令信号通过中间数据转换接口回传到系统平台模型和中央控制系统模型。
[0060] 图6不出了中央控制系统模型缩略图,该中央控制系统模型利用RTDS运行系统元件搭建实现,主要显示上述系统平台模型的运行状态,主要包含显示所述系统平台模型的运行状态,运行状态包含系统运行时的母线电压、线路有功/无功功率、线路有功损耗、变压器各绕组有功/无功功率、变压器有功功率损耗、系统有功损耗、变压器分接头档位状态、电容/电抗器投切的状态。操作运行界面能对变压器分接头档位和电容/电抗器投切开关进行调控,包含变压器分接头档位的调节开关、电容/电抗器投切开关,以及接收用户输入的数据和/或指令。
[0061] 结合图3、图7可知本发明实施例提供的检测试验平台的试验原理及其检测试验平台的架构系统。其中,地区电网AVC系统基于地区调度自动化系统一体化设计,是地区调度自动化系统EMS的重要应用子系统,AVC作为独立应用组件加入其中,通过自动化系统平台提供的数据总线等支撑环境与SCADA系统、PAS前置系统进行信息交互。首先通过电脑搭建基于RTDS软件平台的仿真系统模型,配置每个模拟量和开关位置等RTDS输出信号的相应通道和序号,同时配置每个开关的控分/控合、变压器升档/降档等RTDS输入信号的相应通道及序号;接着通过RTDS各个RACK面板上的多路模拟量输出端口将模拟量一一对应地连接到中间数据转换装置的模拟量输入端口,同时将开关位置信号通过RTDS数字量输出端口一一对应地连接到中间数据转换装置的数字量输入端口,然后通过数据通信协议IEC104规约转换成SCADA系统能识别的遥测、遥信信息,通过数据总线传输给AVC系统•’另一方面,AVC系统根据接收到的系统运行状态给出相应的开关控制指令和变压器调档指令,通过IEC104规约转换成遥控量发送给中间数据转换装置,然后通过转换装置的数字量输出端口——对应地连接到RTDS配置的数字量输入端口,从而实现RTDS与地区电网AVC系统之间的数据双向通信。
[0062] 结合图2、图8可知,基于RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台的构建方法,包含建模与试验调试方法,所述建模方法步骤如下:
[0063] (I)新建系统模型文件dft文件并保存;
[0064] (2a)设置电源模型、变压器模型、线路模型、电容/电抗器模型、负荷模型、断路器模型并按照电气关系连接起来;
[0065] (2b)完成各种模型的参数设置;
[0066] (2c)搭建变压器分接头档位调节控制模型;
[0067] (2d)电容/电抗器投切的控制模型;
[0068] (3)完成仿真系统平台建模;
[0069] (4)新建运行文件sib文件并保存;
[0070] (5a)搭建仿真系统网架结构;
[0071] (5b)将系统平台模型的母线电压、线路功率、有功损耗、变压器各侧有功/无功、变压器分接头档位状态、电容/电抗器投切状态变量以仪表或指示灯建模;
[0072] (5c)将变压器分接头档位调节和电容/电抗器投切调节以可控开关建模;
[0073] (5d)将负荷以可调滑块建模;
[0074] (6)完成中央控制系统模型建模;
[0075] (7)在RTDS中进行系统调试,完成检测平台RTDS软件部分的整体建模。
[0076] 所述的AVC系统功能试验检测平台的构建方法,包括试验调试,步骤如下:
[0077] I)绘制各变电站系统接线图和相关的基本电气参数录入,在前置表中进行厂站的通信协议配置和遥测遥信、遥控数据的通道配置,然后从SCADA平台获取中间转换装置的输入输出数据信息;
[0078] 2)按照第一个步骤完成系统平台的搭建,进行待测系统的状态估计;
[0079] 3)按照AVC控制策略进行区域电压控制、区域无功控制等,实现对电容器投切、变压器调档以及闭锁等相关控制;
[0080] 4)显示测试结果。
[0081] 通过以下实施例可知,基于RTDS所搭建的地区电网AVC系统功能试验平台可对待测的地区电网AVC系统功能进行离线实时校核。
[0082] 实施例一,地区电网AVC系统“区域无功控制”试验:
[0083]调控所研究区域电网的无功为欠补或过补状态,当系统中的关口力率不合格时,根据综合指标优选调节此关口下的电容器,保证电压变化不大,网损增加较少或减少较多。
[0084] (I)控所研究区域电网的无功为欠补,分析此关口力率下地区电网AVC系统给出的控制策略;比如:在RTDS系统中,调整系统关口电压和负荷分布使得区域无功处于欠补状态,地区电网AVC系统给出区域关口永定桥220kV母线无功欠补90.99Mvar,地区电网AVC系统分析得知系统无功处于24.92 Mvar -84.70Mvar之间正常,给出的控制策略为“光明站电容三路投入”。参见图9示出的实施例一的地区电网AVC系统调控区域无功欠补或过补的控制策略示意图。
[0085] (2)研究区域电网的无功为过补,分析此关口力率下地区电网AVC系统给出的控制策略;
[0086] 其试验方法同上,不再累述。
[0087] 实施例二,地区电网AVC系统“电压校正控制”试验:
[0088] 当系统中的母线电压接近越限设定值时,选择调整主变或电容器,观察电压波动情况。
[0089] (I)调节系统的运行状态,使得某母线电压值越上界,分析AVC系统给出的控制策略;
[0090] 实施例中,在地区电网AVC系统中设置光明站1kV母线电压上下限值分别为11.0kV和9.5kV,在RTDS中调节系统的运行状态,使得光明1kV母线电压为11.0lkV,此时地区电网AVC系统给出的调压指令为“光明站电容二路切除”。参见图10示出的实施例二的控制策略示意图。
[0091] (2)调节系统的运行状态,使得某母线电压值越下界,分析AVC系统给出的控制策略;
[0092] 其试验方法同上。
[0093] 实施例三,调控有载调压变压器档位试验:
[0094] 调节各变电站中各母线电压值,查看地区电网AVC系统给出的变压器档位调节指令。比如:在该实施例中,设置永定桥站1kV母线电压上下限值分别为IlkV和10kV,当在RTDS系统中调节永定桥站1kV母线电压为9.97kV时,地区电网AVC系统给出升档指令,将永定桥两台主变的分接头档位同时从6档升为7档。参见图11示出了实施例三的地区电网AVC系统调控有载调压变压器档位控制策略示意图。
[0095] 实施例四,地区电网AVC系统优化算法控制策略试验:
[0096] 考核AVC系统的优化算法控制策略,查看优化前后系统的电压越限、无功越限和网损变化情况。比如在该实施例中,优化前太和站区域网损为1.592MW,电压越限数4,无功越限数2 ;通过地区电网AVC系统的优化预期计算后,得到优化后网损为1.584MW,电压越限数0,无功越限数3,最后给出两个优化方案:优化方案1,洞子口站电容一路切除;优化方案2,红旗站电容一路投入。参见图12示出的实施例四的地区电网AVC系统优化算法控制策略示意图。
[0097] 实施例五,地区电网AVC系统告警闭锁功能试验:
[0098] 地区电网AVC系统在多种情况下会闭锁,如:当电容/电抗器、变压器保护动作时系统禁用;对设备控制连续两次均无响应时禁用;在2201^主网电压过低(可设置默认213kV)的情况下,系统闭锁上调220kV主变分接头开关,防止主网电压崩溃;当主变滑档情况发生时,系统自动闭锁对主变分接头的控制,并发滑档告警;当电容/电抗器和主变分接头动作次数达到该时段动作次数限值时,自动闭锁该设备,并发设备动作次数告警信号;在AVC没有下发指令时,如果检测到有电容器开关遥信变位或主变档位调整的情况,则判为手工操作,AVC闭锁对该设备的控制,并发手工操作的告警信号。主变或电容器挂牌时,AVC自动读取挂牌标志并闭锁相关设备。当母线电压越事故限值时,闭锁该母线调压,并发母线过电压或母线欠电压的告警信号。本发明主要针对其中几种情况进行试验。参见图13示出的实施例五的地区电网AVC系统的告警闭锁示意图。
[0099] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,所述程序在执行时,可包括上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为光盘、U盘、移动硬盘等。
[0100] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实施例,对本领域的专业技术人员来说将是非常容易的,本文中所定义的一般原理可在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种基于数字仿真器RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台,包括架构、模型、数据库;其特征在于,所述架构包括数字仿真器RTDS、地区电网AVC系统、中间数据转换接口装置、数据采集与监视控制系统SCADA,用户输入数据和/或指令模块;所述模型包括AVC系统平台模型、中央控制系统模型;所述数据库是保存系统平台模型中所有子模块对应的参数配置文件的平台数据库;所述系统平台模型由RTDS电力系统元件构建完成,该模型仿真实际的电力系统;所述中央控制系统模型由RTDS运行系统元件构建完成,通过用户输入的数据和/或指令模块对所述系统平台模型进行控制,使其模型进入相应的运行状态;所述数字仿真器RTDS的多路模拟量输出端口与中间数据转换接口装置的模拟量输入端口连接,同时开关位置及信号通过RTDS数字量输出端口连接到中间数据转换接口装置的数字量输入端口,所述中间数据转换接口装置,将RTDS输出的模拟量和开关位置信号转换为IEC104规约的数据信号供地区电网AVC系统读取,同时接收AVC系统发出的遥控指令并回传给RTDS的数字信号输入端口,实现RTDS系统与待测地区电网AVC系统之间的数据通信。
2.根据权利要求1所述的AVC系统功能试验检测平台,其特征在于,地区电网AVC系统根据接收到的系统运行状态给出相应的开关控制指令和变压器调档指令,通过IEC104规约转换成遥控量发送给中间数据转换接口装置,然后通过转换接口装置的数字量输出端口——对应地连接到RTDS配置的数字量输入端口。
3.根据权利要求1所述的AVC系统功能试验检测平台,其特征在于,所述系统平台模型选择某地调局域电网,在RTDS系统中搭建一次系统模型,一次系统模型中包含发电机模型、线路模型、三绕组/两绕组变压器模型、负荷模型、电容器模型、电抗器模型。
4.根据权利要求3所述的AVC系统功能试验检测平台,其特征在于,还包括系统网损计算控制模型、变压器分接头档位调节控制模型、电容/电抗器投切控制模型,所述控制模型同样保存在模型文件中,所述控制模型中包含控制对象,对应于所述控制对象进行的控制操作和/或相应的控制配置参数。
5.根据权利要求1所述的AVC系统功能试验检测平台,其特征在于,所述中央控制系统模型的操作运行界面用于显示所述系统平台模型的运行状态,运行状态包含系统运行时的母线电压、线路有功/无功功率、线路有功损耗、变压器各绕组有功/无功功率、变压器有功功率损耗、系统有功损耗、变压器分接头档位状态、电容/电抗器投切的状态。
6.根据权利要求5所述的AVC系统功能试验检测平台,其特征在于,所述操作运行界面能对变压器分接头档位和电容/电抗器投切开关进行调控,包含变压器分接头档位的调节开关、电容//电抗器投切开关,以及接收用户输入的数据和/或指令。
7.—种基于RTDS的地区电网AVC系统功能试验检测平台的构建方法,其特征在于,包含如下步骤: (I)新建系统模型文件dft文件并保存; (2a)设置电源模型、变压器模型、线路模型、电容/电抗器模型、负荷模型、断路器模型并按照电气关系连接起来; (2b)完成各种模型的参数设置; (2c)搭建变压器分接头档位调节控制模型; (2d)电容/电抗器投切的控制模型; (3)完成仿真系统平台建模; (4)新建运行文件sib文件并保存; (5a)搭建仿真系统网架结构; (5b)将系统平台模型的母线电压、线路功率、有功损耗、变压器各侧有功/无功、变压器分接头档位状态、电容/电抗器投切状态变量以仪表或指示灯建模; (5c)将变压器分接头档位调节和电容/电抗器投切调节以可控开关建模; (5d)将负荷以可调滑块建模; (6)完成中央控制系统模型建模; (7)在RTDS中进行系统试验调试,完成检测平台RTDS软件部分的整体建模。
8.根据权利要求7所述的AVC系统功能试验检测平台的构建方法,其特征在于,所述系统试验调试,包括如下步骤: (1)绘制各变电站系统接线图和相关的基本电气参数录入,在前置表中进行厂站的通信协议配置和遥测遥信、遥控数据的通道配置,然后从SCADA平台获取中间转换装置的输入输出数据信息; (2)按照第一个步骤完成系统平台的搭建,进行待测系统的状态估计; (3)按照AVC控制策略进行区域电压控制、区域无功控制,实现对电容器投切、变压器调档以及闭锁相关控制; (4)显示测试结果。
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