CN105573288B - 一种agc控制器性能检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种AGC控制器性能检测方法及装置，该AGC控制器与上位机及多个风电机组相连接，该检测方法包括：记录AGC控制器从上位机接收一功率指令的指令接收时间t1；获取风电机组响应功率控制指令生成的三相电流值及三相电压值；根据三相电压值及三相电流值计算并记录有功功率值P2，利用滑块有效值算法计算电流滑块有效值；记录风电机组的有功输出达到稳态时的响应时间t2；根据响应时间t2及指令接收时间t1计算AGC控制器的整体响应时间T1；根据有功功率值P2及初始功率值P1计算AGC控制器的控制精度CA；根据整体响应时间T1及控制精度CA检测AGC控制器是否满足性能指标要求。

Description

一种AGC控制器性能检测方法及装置

技术领域

本发明关于风电场设备检测技术，具体地，是关于一种AGC控制器性能检测方法及装置。

背景技术

随着人类追求清洁能源步伐的不断加快，风力发电得到了更广泛的发展，风电场以其集群风力发电机组的方式进行电力的输送，其在电力系统电源结构中占比也大幅增加，对电力系统的影响也越来越明显。为了更好的提升风电场对风电的消纳，大部分风电场已经安装自动有功控制系统(AGC，Automatic Power Control)，用于实现风电场有功的自动控制，通过全局的控制，增加地域性风电的消纳水平。

而利用常规的手段对风电场AGC控制器进行控制性能检测时，是通过手动的方式来改变AGC控制器的控制指令，然后通过手动的方式下发AGC控制指令，操作步骤繁琐费时，同时无法准确的计算AGC控制器的响应时间，这样就不能准确的检测出AGC控制器的性能，无法明确AGC在电网调度下发有功出力指令时是否可以很好的响应电网调度下发的功率指令，更无法测试AGC在静态和动态下的控制性能。

因此，为了全面掌握并网风电场AGC控制系统的性能，以保证风电场可以快速、正确的响应电网调度下发的有功指令，需要开发一种风电场AGC控制器性能的在线检测手段。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种AGC控制器性能检测方法及装置，以全面掌握并网风电场AGC控制系统的性能，从而保证风电场可以快速、正确的响应电网调度下发的有功指令。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种AGC控制器性能检测方法，所述AGC控制器与上位机及多个风电机组相连接，所述的AGC控制器性能检测方法包括：记录所述AGC控制器从所述上位机接收一功率指令的指令接收时间t1，所述的功率指令包含一初始功率值P1；获取所述风电机组响应一功率控制指令生成的三相电流值及三相电压值，所述的功率控制指令为所述AGC控制器在接收到所述功率指令后，根据所述多个风电机组可发功率的上限值向各所述风电机组发送的功率控制指令；根据所述的三相电压值及三相电流值计算并记录有功功率值P2，并利用滑块有效值算法计算电流滑块有效值；根据所述电流滑块有效值判断所述风电机组的有功输出是否达到稳态，如果是，记录所述风电机组的有功输出达到稳态时的响应时间t2；根据所述响应时间t2及所述指令接收时间t1计算所述AGC控制器的整体响应时间T1；根据所述的有功功率值P2及所述初始功率值P1计算所述AGC控制器的控制精度CA；根据所述整体响应时间T1及控制精度CA检测所述的AGC控制器是否满足性能指标要求。

在一实施例中，在记录所述AGC控制器从所述上位机接收一功率指令的指令接收时间t1之前，所述的AGC控制器性能检测方法还包括：对所述的AGC控制器进行初始化设置。

在一实施例中，上述的AGC控制器性能检测方法还包括：记录所述AGC控制器发送所述功率控制指令的功率控制指令发送时间t3；记录各所述风电机组接收到所述功率控制指令时的功率控制指令接收时间t4。

在一实施例中，上述的AGC控制器性能检测方法还包括：根据所述功率控制指令发送时间t3及所述指令接收时间t1计算并记录所述AGC控制器的自身响应时间T2；根据所述功率控制指令接收时间t4及所述功率控制指令发送时间t3计算并记录所述AGC控制器的指令传输时间T3；根据所述响应时间t2及所述功率控制指令接收时间t4计算并记录所述风电机组的风电机组响应时间T4。

在一实施例中，上述根据所述整体响应时间T1及控制精度CA检测所述的AGC控制器是否满足性能指标要求，包括：判断所述整体响应时间T1是否小于或等于一时间阈值，且所述控制精度CA是否小于或等于一精度阈值；如果是，则所述的AGC控制器满足性能指标要求。

在一实施例中，上述的滑块有效值算法包括：步骤a：将三相电流每一周期内的波形数据平均分成2n个数据点，从第i个数据点开始获取连续的n个数据；步骤b：通过电流有效值公式计算所述n个数据的电流滑块有效值；步骤c：将i更新为i+1，并返回执行所述步骤a～步骤c，直至所述风电机组达到稳态；其中，i为自然数且初始值为0，n为正整数。

在一实施例中，上述根据所述电流滑块有效值判断所述风电机组的有功输出是否达到稳态，包括：判断各所述电流滑块有效值的波动值F是否在一有效值允许范围内，如果是，则所述风电机组的有功输出达到稳态；通过以下公式计算所述波动值F：

其中，I_峰为所述n个数据中的最大值，I_谷为所述n个数据中的最小值。

在一实施例中，上述上位机以两种方式发送所述功率指令：每五分钟发送一次所述功率指令，以检测所述风电机组的静态性能；或每一分钟发送一次所述功率指令，以检测所述风电机组的动态性能。

本发明实施例还提供一种AGC控制器性能检测装置，所述AGC控制器与上位机及多个风电机组相连接，其特征在于，所述的AGC控制器性能检测装置包括：第一时间记录单元，用于记录所述AGC控制器从所述上位机接收一功率指令的指令接收时间t1，所述的功率指令包含一初始功率值P1；电流及电压值获取单元，用于获取所述风电机组响应一功率控制指令生成的三相电流值及三相电压值，所述的功率控制指令为所述AGC控制器在接收到所述功率指令后，根据所述多个风电机组可发功率的上限值向各所述风电机组发送的功率控制指令；有功功率值计算单元，用于根据所述的三相电压值及三相电流值计算并记录有功功率值P2；滑块有效值计算单元，用于利用滑块有效值算法计算电流滑块有效值；稳态判定单元，用于根据所述电流滑块有效值判断所述风电机组的有功输出是否达到稳态；第二时间记录单元，用于记录所述风电机组的有功输出达到稳态时的响应时间t2；整体响应时间计算单元，用于根据所述响应时间t2及所述指令接收时间t1计算所述AGC控制器的整体响应时间T1；控制精度计算单元，用于根据所述的有功功率值P2及所述初始功率值P1计算所述AGC控制器的控制精度CA；系统检测单元，用于根据所述整体响应时间T1及控制精度CA检测所述的AGC控制器是否满足性能指标要求。

在一实施例中，上述的AGC控制器性能检测装置还包括：初始化单元，用于对所述的AGC控制器进行初始化设置。

在一实施例中，上述的AGC控制器性能检测装置还包括：第三时间记录单元，用于记录所述AGC控制器发送所述功率控制指令的功率控制指令发送时间t3；第四时间记录单元，用于记录各所述风电机组接收到所述功率控制指令时的功率控制指令接收时间t4。

在一实施例中，上述的AGC控制器性能检测装置还包括：自身响应时间计算单元，用于根据所述功率控制指令发送时间t3及所述指令接收时间t1计算并记录所述AGC控制器的自身响应时间T2；指令传输时间计算单元，用于根据所述功率控制指令接收时间t4及所述功率控制指令发送时间t3计算并记录所述AGC控制器的指令传输时间T3；风电机组响应时间计算单元，用于根据所述响应时间t2及所述功率控制指令接收时间t4计算并记录所述风电机组的风电机组响应时间T4。

在一实施例中，上述的系统检测单元具体用于：判断所述整体响应时间T1是否小于或等于一时间阈值，且所述控制精度CA是否小于或等于一精度阈值；如果是，则所述的AGC控制器满足性能指标要求。

在一实施例中，上述的滑块有效值计算单元具体用于：将三相电流每一周期内的波形数据平均分成2n个数据点；从第i个数据点开始获取连续的n个数据，通过电流有效值公式计算所述n个数据的电流滑块有效值，将i更新为i+1，并再次从第i个数据点开始获取连续的新的n个数据计算所述电流滑块有效值，直至所述风电机组达到稳态；其中，i为自然数且初始值为0，n为正整数。

在一实施例中，上述的稳态判定单元具体用于：判断各所述电流滑块有效值的波动值F是否在一有效值允许范围内，如果是，则所述风电机组的有功输出达到稳态；通过以下公式计算所述波动值F：其中，I_峰为所述n个数据中的最大值，I_谷为所述n个数据中的最小值。

在一实施例中，上述的上位机以两种方式发送所述功率指令：每五分钟发送一次所述功率指令，以检测所述风电机组的静态性能；或每一分钟发送一次所述功率指令，以检测所述风电机组的动态性能。

本发明的有益效果在于，本发明能够实时获取AGC控制器的控制精度及各个阶段的响应时间，从而对AGC控制器的性能进行检测，以保证风电场可以快速、正确的响应电网调度下发的有功指令。

附图说明

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例的与AGC控制器连接的各装置的连接示意图；

图2为根据本发明实施例的AGC控制器性能检测方法的流程图；

图3为根据本发明实施例的AGC控制器性能检测装置的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的AGC控制器性能检测装置的另一结构示意图；

图5为根据本发明实施例的检测装置100的结构示意图。

具体实施方式

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、完整地描述，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。

本发明实施例提供一种AGC控制器性能检测方法和系统。以下结合附图对本发明进行详细说明。

本发明实施例提供一种AGC控制器性能检测方法。其中，如图1所示，该AGC控制器1与上位机2及多个风电机组3相连接，需要说明的是，在图1中仅示例性地示出了两个风电机组3，但在实际运行的风电场中，该风电机组3的数量可设置为多个，本发明并不以此为限。

在进行AGC控制器的性能检测步骤前，可对该AGC控制器1进行初始化设置，以保证在检测过程中所用到的内部变量和上述各设备的正常初始化。

如图2所示，上述的AGC控制器性能检测方法包括：

步骤101：记录AGC控制器1从上位机2接收一功率指令的指令接收时间t1，该功率指令包含一初始功率值P1。

在检测开始时，通过上位机2向AGC控制器1发送一功率指令，该功率指令的功率值为P1。并且，该上位机2可以以两种方式发送该功率指令：(1)每五分钟下发一次功率指令，使风电机组3进行静态调节，从而可检测该风电机组3的静态性能；(2)每一分钟下发一次功率指令，使风电机组3进行动态调节，从而可检测该风电机组3的动态性能。

并且，在AGC控制器1接收到上位机2发送的功率指令时，记录AGC控制器1接收该功率值的指令接收时间t1。

步骤102：获取风电机组3响应一功率控制指令生成的三相电流值及三相电压值。

AGC控制器1在接收到上位机2下发的功率指令之后，首先对风电场中正常运行的风电机组3的台数进行计算，在计算得到风电场中正常运行的风电机组3的台数之后，开始分析每台风电机组3当前的风速信号，根据每台风电机组3当前运行的风速信号计算出每台风电机组3可发功率的上限值，此时，AGC控制器1通过每台风电机组3可发功率的上限值给每台风电机组3分配不同的功率控制指令，并将分配的功率控制指令下发给每台风电机组3，同时，记录下AGC控制器1向各风电机组3发送该功率控制指令的功率控制指令发送时间t3。

获取风电机组3响应一功率控制指令生成的三相电流值及三相电压值。在接收到AGC控制器1发送的功率控制指令后，风电机组3响应该AGC控制器1的指令，开始调节其有功输出，输出三相电流信号及三相电压信号。获取的三相电流值即对应风电机组3输出的三相电流信号，获取的三相电压值即对应风电机组3输出的三相电压信号。并且，记录下风电机组3在接收到该功率控制指令时的功率控制指令接收时间t4。

步骤103：根据三相电压值及三相电流值计算并记录有功功率值P2，并利用滑块有效值算法计算电流滑块有效值。

根据步骤102中所获取的三相电压值及三相电流值来计算有功功率值P2，具体地，是通过公式(1)来进行计算：

其中，U为三相电压值，I为三相电流值。

并且，可通过滑块有效值算法来计算地电流有效值。其中，该滑块有效值算法包括：

步骤a：将三相电流信号每一周期内的波形数据平均分成2n个数据点，从第i个数据点开始获取连续的n个数据；

步骤b：通过电流有效值公式计算所述n个数据的电流滑块有效值；电流有效值公式是指：I_峰为所述n个数据中的最大值；

步骤c：将i更新为i+1，并返回执行上述步骤a～步骤c，直至上述风电机组3达到稳态；其中，i为自然数且初始值为0，n为正整数。

可以看出，上述的算法是利用一长度为n的虚拟数据滑块，从0点开始，在三相电流信号中获取连续的n个数据，并进行电流有效值计算，然后移动一个数据点，获取新的n个数据进行有效值计算，以此类推，直至风电机组3的有功输出达到稳态。因此，该算法称为滑块有效值算法。

步骤104：根据电流滑块有效值判断风电机组3的有功输出是否达到稳态，如果是，记录风电机组3的有功输出达到稳态时的响应时间t2。

根据上述步骤103所计算出的电流滑块有效值可以判断该风电机组3是否达到稳态，如果是，则风电机组3的有功输出达到稳态。

具体地，是判断各个电流滑块有效值的波动值F是否在一有效值允许范围内。实际应用中，通过公式(2)来计算该波动值F：

其中，I_峰为滑块有效值算法中，每次获取的n个数据中的最大值，I_谷为该n个数据中的最小值。

上述的有效值允许范围可以根据不同风电场的需要进行相应设置，例如可以是±5％，即当该波动值F在±5％以内时，则判定各风电机组3的有功输出达到稳态，即是说明各风电机组3均完成了对AGC控制器1所发送的功率控制指令的响应。此时，记录下风电机组3的有功输出达到稳态时的响应时间t2。

步骤105：根据响应时间t2及指令接收时间t1计算AGC控制器1的整体响应时间T1，该整体响应时间T1等于响应时间t2与该指令接收时间t1的差值，即：T1＝t2-t1。

步骤106：根据有功功率值P2及初始功率值P1计算AGC控制器1的控制精度CA，该控制精度CA的具体计算公式为：CA＝(P1-P2)/P1。

步骤107：根据整体响应时间T1及控制精度CA检测AGC控制器1是否满足性能指标要求。在通过计算获取了该AGC控制器1的整体响应时间T1及控制精度CA，即可根据该整体响应时间T1及控制精度CA来检测AGC控制器1是否满足性能指标要求。

具体地，是判定该整体响应时间T1是否小于或等于一时间阈值，并且该控制精度CA是否小于或等于一精度阈值。如果同时满足上述两个判定条件，即可判定该AGC控制器1是满足性能指标要求的。需要说明的是，上述的时间阈值及精度阈值可以根据实际的风电场的运行需要做相应调整。例如，该时间阈值可以是30ms，该精度阈值是±5％。也就是当T1≤30ms，且-5％≤CA≤5％时，该AGC控制器1是满足性能指标要求的。上述各具体数值仅为举例说明该性能指标要求的判定标准，而并未用以限定本发明。

综上所述，通过本发明实施例的AGC控制器性能检测方法，能够实时获取AGC控制器1的控制精度及各个阶段的响应时间，从而对AGC控制器1的性能进行检测，以保证风电场可以快速、正确的响应电网调度下发的有功指令。

实际应用中，可应用上述步骤102中所记录的功率控制指令发送时间t3及功率控制指令接收时间t4作进一步的计算：

根据功率控制指令发送时间t3及指令接收时间t1计算AGC控制器1的自身响应时间T2，T2＝t3-t1；根据功率控制指令接收时间t4及功率控制指令发送时间t3计算AGC控制器1的指令传输时间T3，T3＝t4-t3；根据响应时间t2及功率控制指令接收时间t4计算风电机组3的风电机组响应时间T4，T4＝t2-t4。

经过上述计算所得的自身响应时间T2、指令传输时间T3及风电机组响应时间T4可用以对AGC控制器1的性能检测提供辅助查询的作用。当通过上述步骤107检测到该AGC控制器1的整体响应时间T1大于该时间阈值，则可通过查询上述的自身响应时间T2、指令传输时间T3及风电机组响应时间T4来确认是在哪个环节出现的问题，从而能够更准确地掌握该AGC控制器1的具体性能。

本发明的另一实施例提供一种AGC控制器性能检测装置。其中，如图1及图2所示，该AGC控制器1与上位机2及多个风电机组3相连接，需要说明的是，在图1中仅示例性地示出了两个风电机组3，但实际运行的风电场中，该风电机组3的数量为多个，本发明并不以此为限。

如图3所示，上述的AGC控制器性能检测装置包括：第一时间记录单元4、电流及电压值获取单元5、有功功率值计算单元6、滑块有效值计算单元7、稳态判定单元8、第二时间记录单元9、整体响应时间计算单元10、控制精度计算单元11及系统检测单元12。

其中，上述的第一时间记录单元4用于记录该AGC控制器1从上位机2接收一功率指令的指令接收时间t1，该功率指令包含一初始功率值P1。

在检测开始时，通过上位机2向AGC控制器1发送一功率指令，该功率指令的功率值为P1。并且，该上位机2可以以两种方式发送该功率指令：(1)每五分钟下发一次功率指令，使风电机组3进行静态调节，从而可检测该风电机组3的静态性能；(2)每一分钟下发一次功率指令，使风电机组3进行动态调节，从而可检测该风电机组3的动态性能。

上述的第一时间记录单元4则记录下AGC控制器1接收该功率值的指令接收时间t1。

上述的电流及电压值获取单元5用于获取风电机组3响应一功率控制指令生成的三相电流值及三相电压值。

AGC控制器1在接收到上位机2下发的功率指令之后，首先对风电场中正常运行的风电机组3的台数进行计算，在计算得到风电场中正常运行的风电机组3的台数之后，开始分析每台风电机组3当前的风速信号，根据每台风电机组3当前运行的风速信号计算出每台风电机组3可发功率的上限值，此时AGC控制器1通过每台风电机组3可发功率的上限值给每台风电机组3分配不同的功率控制指令，并将分配的功率控制指令下发给每台风电机组3。同时，可通过一第三时间记录单元13记录下AGC控制器1向各风电机组3发送该功率控制指令的功率控制指令发送时间t3。

在接收到AGC控制器1发送的功率控制指令后，风电机组3响应该AGC控制器1的指令，开始调节其有功输出，输出三相电流信号及三相电压信号。通过上述的电流及电压值获取单元5来获取该三相电流信号所对应的三相电流值，以及该三相电压信号所对应的三相电压值。同时，可通过一第四时间记录单元14记录下风电机组3接收到该功率控制指令时的功率控制指令接收时间t4。

有功功率值计算单元6用于根据电流及电压值获取单元5获取的三相电压值及三相电流值来计算并记录有功功率值P2。

具体地，该有功功率值计算单元6是通过公式(1)来进行计算有功功率值P2：

其中，U为三相电压值，I为三相电流值。

通过一上述的滑块有效值计算单元7来利用滑块有效值算法计算电流滑块有效值。其中，该滑块有效值计算单元7具体用以执行下述各步骤来计算该电流滑块有效值：

步骤a：将三相电流信号每一周期内的波形数据平均分成2n个数据点，从第i个数据点开始获取连续的n个数据；

步骤b：通过电流有效值公式计算所述n个数据的电流滑块有效值；电流有效值公式是指：I_峰为所述n个数据中的最大值；

步骤c：将i更新为i+1，并返回执行上述步骤a～步骤c，直至上述风电机组3达到稳态；其中，i为自然数且初始值为0，n为正整数。

可以看出，上述的算法是利用一长度为n的虚拟数据滑块，从0点开始，在三相电流信号中获取连续的n个数据，并进行电流有效值计算，然后移动一个数据点，获取新的n个数据进行有效值计算，以此类推，直至风电机组3的有功输出达到稳态。因此，该算法称为滑块有效值算法。

在计算出电流滑块有效值之后，可通过上述稳态判定单元8根据该电流滑块有效值来判断风电机组3的有功输出是否达到稳态。

具体地，是通过该稳态判定单元8来判断通过滑块有效值算法计算出的各个电流滑块有效值的波动值F是否在一有效值允许范围内。实际应用中，通过公式(2)来计算该波动值F：

其中，I_峰为滑块有效值算法中，每次获取的n个数据中的最大值，I_谷为该n个数据中的最小值。

上述的有效值允许范围可以根据不同风电场的需要进行相应设置，例如可以是±5％，即当该波动值F在±5％以内时，则判定各风电机组3的有功输出达到稳态，即是说明各风电机组3均完成了对AGC控制器1所发送的功率控制指令的响应。此时，可通过上述的第二时间记录单元9记录下风电机组3的有功输出达到稳态时的响应时间t2。

在记录下风电机组3的有功输出达到稳态时的响应时间t2之后，可通过上述的整体响应时间计算单元10，根据该响应时间t2及第一时间记录单元4记录下的指令接收时间t1来计算AGC控制器1的整体响应时间T1，该整体响应时间T1等于响应时间t2与该指令接收时间t1的差值，即：T1＝t2-t1。

控制精度计算单元11则用于根据上述的有功功率值P2及初始功率值P1计算AGC控制器1的控制精度CA，该控制精度CA的具体计算公式为：CA＝(P1-P2)/P1。

上述计算出的响应时间T1和控制精度CA是用以检测AGC控制器1的重要参数。在本发明实施例中，是通过上述的系统检测单元12，根据该整体响应时间T1及控制精度CA来判定该整体响应时间T1是否小于或等于一时间阈值，并且该控制精度CA是否小于或等于一精度阈值。如果同时满足上述两个判定条件，即可判定该AGC控制器1是满足性能指标要求的。需要说明的是，上述的时间阈值及精度阈值可以根据实际的风电场的运行需要做相应调整。例如，该时间阈值可以是30ms，该精度阈值是±5％。也就是当T1≤30ms，且-5％≤CA≤5％时，该AGC控制器1是满足性能指标要求的。上述各具体数值仅为举例说明该性能指标要求的判定标准，而并未用以限定本发明。

综上所述，通过本发明实施例的AGC控制器性能检测装置，能够实时获取AGC控制器1的控制精度及各个阶段的响应时间，从而对AGC控制器1的性能进行检测，以保证风电场可以快速、正确的响应电网调度下发的有功指令。

实际应用中，如图4所示，本发明实施例的AGC控制器性能检测装置还设置有一初始化单元15，用于对AGC控制器1进行初始化设置，以保证在检测过程中所用到的内部变量和上述各设备的正常初始化。

在一实施例中，如图4所示，本发明实施例的AGC控制器性能检测装置还包括有：自身响应时间计算单元16、指令传输时间计算单元17及风电机组响应时间计算单元18。

其中，该自身响应时间计算单元16用以根据功率控制指令发送时间t3及指令接收时间t1计算AGC控制器1的自身响应时间T2，T2＝t3-t1。

指令传输时间计算单元17用于根据功率控制指令接收时间t4及功率控制指令发送时间t3计算AGC控制器1的指令传输时间T3，T3＝t4-t3。

风电机组响应时间计算单元18用于根据响应时间t2及功率控制指令接收时间t4计算风电机组3的风电机组响应时间T4，T4＝t2-t4。

经过上述计算所得的自身响应时间T2、指令传输时间T3及风电机组响应时间T4可用以对AGC控制器1的性能检测提供辅助查询的作用。当通过上述步骤107检测到该AGC控制器1的整体响应时间T1大于该时间阈值，则可通过查询计算所得的自身响应时间T2、指令传输时间T3及风电机组响应时间T4来确认是在哪个环节出现的问题，从而能够更准确地掌握该AGC控制器1的具体性能。

在一实施例中，本发明实施例的AGC控制器性能检测装置可通过如图5所示的检测装置100来实现。该检测装置包括：GPS时钟同步器19、数据记录仪20及数据处理系统21。需要说明的是，在图5中仅示例性地示出了两个风电机组3，但在实际运行的风电场中，该风电机组3的数量可设置为多个，本发明并不以此为限。

其中，该GPS时钟同步器19与AGC控制器1连接，其整合了上述的第一时间记录单元4、第二时间记录单元9、第三时间记录单元13及第四时间记录单元14的功能，可用于记录的时间信息包括：上述的指令接收时间t1、响应时间t2、功率控制指令发送时间t3及功率控制指令接收时间t4。同时，该GPS时钟同步器19与该数据处理系统21连接，以将记录的各时间信息传输至该数据处理系统21。

上述的数据记录仪20与AGC控制器1、风电机组3及数据处理系统21分别连接，该数据记录仪20可获取的数据包括：上述的初始功率值P1、风电机组3的三相电流值及三相电压值，并将记录的数据传输至数据处理系统21。

在获取了GPS时钟同步器19传输的时间信息及数据记录仪20传输的数据后，数据处理系统21则用于根据三相电压值及三相电流值计算并记录有功功率值P2；利用滑块有效值算法计算电流滑块有效值、并根据该电流滑块有效值判断风电机组3的有功输出是否达到稳态；根据响应时间t2及指令接收时间t1计算AGC控制器1的整体响应时间T1；根据有功功率值P2及初始功率值P1计算AGC控制器1的控制精度CA；根据整体响应时间T1及控制精度CA检测所述的AGC控制器1是否满足性能指标要求。具体的计算和判断步骤在上文中均有详细描述，在此不再赘述。

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步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种AGC控制器性能检测方法，所述AGC控制器与上位机及多个风电机组相连接，其特征在于，所述的AGC控制器性能检测方法包括：

记录所述AGC控制器从所述上位机接收一功率指令的指令接收时间t1，所述的功率指令包含一初始功率值P1；

获取所述风电机组响应一功率控制指令生成的三相电流值及三相电压值，所述的功率控制指令为所述AGC控制器在接收到所述功率指令后，根据所述多个风电机组可发功率的上限值向各所述风电机组发送的功率控制指令；

根据所述的三相电压值及三相电流值计算并记录有功功率值P2，并利用滑块有效值算法计算电流滑块有效值；

根据所述电流滑块有效值判断所述风电机组的有功输出是否达到稳态，如果是，记录所述风电机组的有功输出达到稳态时的响应时间t2；

根据所述响应时间t2及所述指令接收时间t1计算所述AGC控制器的整体响应时间T1；

根据所述的有功功率值P2及所述初始功率值P1计算所述AGC控制器的控制精度CA；

根据所述整体响应时间T1及控制精度CA检测所述的AGC控制器是否满足性能指标要求；

所述滑块有效值算法包括：

步骤a：将三相电流每一周期内的波形数据平均分成2n个数据点，从第i个数据点开始获取连续的n个数据；

步骤b：通过电流有效值公式计算所述n个数据的电流滑块有效值；

步骤c：将i更新为i+1，并返回执行所述步骤a～步骤c，直至所述风电机组的有功输出达到稳态；

其中，i为自然数且初始值为0，n为正整数。

2.根据权利要求1所述的AGC控制器性能检测方法，其特征在于，在记录所述AGC控制器从所述上位机接收一功率指令的指令接收时间t1之前，所述的AGC控制器性能检测方法还包括：

对所述的AGC控制器进行初始化设置。

3.根据权利要求2所述的AGC控制器性能检测方法，其特征在于，所述的AGC控制器性能检测方法还包括：

记录所述AGC控制器发送所述功率控制指令的功率控制指令发送时间t3；

记录各所述风电机组接收到所述功率控制指令时的功率控制指令接收时间t4。

4.根据权利要求3所述的AGC控制器性能检测方法，其特征在于，所述的AGC控制器性能检测方法还包括：

根据所述功率控制指令发送时间t3及所述指令接收时间t1计算并记录所述AGC控制器的自身响应时间T2；

根据所述功率控制指令接收时间t4及所述功率控制指令发送时间t3计算并记录所述AGC控制器的指令传输时间T3；

根据所述响应时间t2及所述功率控制指令接收时间t4计算并记录所述风电机组的风电机组响应时间T4。

5.根据权利要求1所述的AGC控制器性能检测方法，其特征在于，根据所述整体响应时间T1及控制精度CA检测所述的AGC控制器是否满足性能指标要求，包括：

判断所述整体响应时间T1是否小于或等于一时间阈值，且所述控制精度CA是否小于或等于一精度阈值；

如果是，则所述的AGC控制器满足性能指标要求。

6.根据权利要求1所述的AGC控制器性能检测方法，其特征在于，根据所述电流滑块有效值判断所述风电机组的有功输出是否达到稳态，包括：

判断各所述电流滑块有效值的波动值F是否在一有效值允许范围内，如果是，则所述风电机组的有功输出达到稳态；

通过以下公式计算所述波动值F：

其中，I_峰为所述n个数据中的最大值，I_谷为所述n个数据中的最小值。

7.根据权利要求1所述的AGC控制器性能检测方法，其特征在于，所述上位机以两种方式发送所述功率指令：

每五分钟发送一次所述功率指令，以检测所述风电机组的静态性能；或

每一分钟发送一次所述功率指令，以检测所述风电机组的动态性能。

8.一种AGC控制器性能检测装置，所述AGC控制器与上位机及多个风电机组相连接，其特征在于，所述的AGC控制器性能检测装置包括：

第一时间记录单元，用于记录所述AGC控制器从所述上位机接收一功率指令的指令接收时间t1，所述的功率指令包含一初始功率值P1；

电流及电压值获取单元，用于获取所述风电机组响应一功率控制指令生成的三相电流值及三相电压值，所述的功率控制指令为所述AGC控制器在接收到所述功率指令后，根据所述多个风电机组可发功率的上限值向各所述风电机组发送的功率控制指令；

有功功率值计算单元，用于根据所述的三相电压值及三相电流值计算并记录有功功率值P2；

滑块有效值计算单元，用于利用滑块有效值算法计算电流滑块有效值；

稳态判定单元，用于根据所述电流滑块有效值判断所述风电机组的有功输出是否达到稳态；

第二时间记录单元，用于记录所述风电机组的有功输出达到稳态时的响应时间t2；

整体响应时间计算单元，用于根据所述响应时间t2及所述指令接收时间t1计算所述AGC控制器的整体响应时间T1；

控制精度计算单元，用于根据所述的有功功率值P2及所述初始功率值P1计算所述AGC控制器的控制精度CA；

系统检测单元，用于根据所述整体响应时间T1及控制精度CA检测所述的AGC控制器是否满足性能指标要求；

所述滑块有效值计算单元具体用于：

将三相电流每一周期内的波形数据平均分成2n个数据点；

从第i个数据点开始获取连续的n个数据，通过电流有效值公式计算所述n个数据的电流滑块有效值，将i更新为i+1，并再次从第i个数据点开始获取连续的新的n个数据计算所述电流滑块有效值，直至所述风电机组的有功输出达到稳态；

其中，i为自然数且初始值为0，n为正整数。

9.根据权利要求8所述的AGC控制器性能检测装置，其特征在于，所述的AGC控制器性能检测装置还包括：

初始化单元，用于对所述的AGC控制器进行初始化设置。

10.根据权利要求9所述的AGC控制器性能检测装置，其特征在于，所述的AGC控制器性能检测装置还包括：

第三时间记录单元，用于记录所述AGC控制器发送所述功率控制指令的功率控制指令发送时间t3；

第四时间记录单元，用于记录各所述风电机组接收到所述功率控制指令时的功率控制指令接收时间t4。

11.根据权利要求10所述的AGC控制器性能检测装置，其特征在于，所述的AGC控制器性能检测装置还包括：

自身响应时间计算单元，用于根据所述功率控制指令发送时间t3及所述指令接收时间t1计算并记录所述AGC控制器的自身响应时间T2；

指令传输时间计算单元，用于根据所述功率控制指令接收时间t4及所述功率控制指令发送时间t3计算并记录所述AGC控制器的指令传输时间T3；

风电机组响应时间计算单元，用于根据所述响应时间t2及所述功率控制指令接收时间t4计算并记录所述风电机组的风电机组响应时间T4。

12.根据权利要求8所述的AGC控制器性能检测装置，其特征在于，所述的系统检测单元具体用于：

判断所述整体响应时间T1是否小于或等于一时间阈值，且所述控制精度CA是否小于或等于一精度阈值；

如果是，则所述的AGC控制器满足性能指标要求。

13.根据权利要求8所述的AGC控制器性能检测装置，其特征在于，所述的稳态判定单元具体用于：

判断各所述电流滑块有效值的波动值F是否在一有效值允许范围内，如果是，则所述风电机组的有功输出达到稳态；

通过以下公式计算所述波动值F：

其中，I_峰为所述n个数据中的最大值，I_谷为所述n个数据中的最小值。

14.根据权利要求8所述的AGC控制器性能检测装置，其特征在于，所述上位机以两种方式发送所述功率指令：

每五分钟发送一次所述功率指令，以检测所述风电机组的静态性能；或

每一分钟发送一次所述功率指令，以检测所述风电机组的动态性能。