CN109088784B - 一种负荷控制系统的性能检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种负荷控制系统的性能检测方法及系统，在不改变原有负荷控制系统结构的情况下，通过增加分光器、测试仪和上位机，分别测试总站主机、主站主机和子站主机的切负荷报文动作时间，以及负荷控制设备的动作报文出口时间，从而判断负荷控制系统的性能是否满足要求，保证了系统的稳定运行，且本发明的方法操作简单、误差小，投入成本少、可重用性好，不仅实时在线能检测负荷控制系统中各个装置的动作报文转发时间，还能实时在线检测负荷控制系统整组动作时间。

Description

一种负荷控制系统的性能检测方法及系统

技术领域

本发明属于大电网系统保护安全稳定控制技术领域，特别涉及一种负荷控制系统的性能检测方法及系统。

背景技术

随着特高压交直流电网快速发展，过渡期电网“强直弱交”矛盾突出，新能源占比进一步提升，系统保护在加强第一道防线、拓展第二道防线、衔接第三道防线的基础上，提出通过解列、切机和切负荷等措施来提高系统在故障后的稳定性，以降低电网故障的社会影响，提升大电网故障防御能力。

处于第二道防线的精准负荷控制系统起到了举足轻重的作用，具有点多面广、选择性强、对用户用电影响小的优势，通过与传统负荷控制系统协同作用，可满足多直流换相失败和闭锁故障对大量切负荷的客观要求，是保障过渡期电网安全的最有效手段。根据电网需求，精准负荷控制应实现千万千瓦级、多时间尺度的负荷柔性控制。其中，300ms内的负荷控制，主要解决电网暂态稳定、动态稳定、电压稳定等紧急控制问题；300ms到1s的负荷控制，主要解决系统的频率稳定控制问题；1s到分钟级的负荷控制，主要解决交流断面的热稳问题和电压稳定问题；分钟级以上的负荷控制，主要用于增加系统旋备等恢复控制。可见，快速响应能力，即动作报文转发时间，成为考察精准负荷控制系统性能的一个重要指标。

因此，检测精准负荷控制系统装置的动作报文转发时间，以便考察该系统是否所要求的技术功能和指标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负荷控制系统的性能检测方法及系统，用于解决现有技术中未对负荷控制系统的切负荷报文转发时间进行检测影响系统正常运行的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种负荷控制系统的性能检测方法，该方法包括如下步骤：

将各级站点下发的切负荷动作报文分成两路相同的动作报文，其中一路发送到测试仪，另一路发送到下一级站点，记录各级站点将所述切负荷动作报文发送到所述测试仪的时间，通过计算记录的切负荷动作报文的变化时间差，检测负荷控制系统性能是否满足要求。

进一步地，所述各级站点主机装置发送的是光串口报文。

进一步地，所述测试仪还对负控终端发送的报文中可切负荷量为零的时间进行了记录。

本发明还提供了一种负荷控制系统的性能检测系统，包括与各级站点分别对应的信号分发装置、测试仪，各信号分发装置分别与所述测试仪连接；信号分发装置用于将各级站点下发的切负荷动作报文分成两路相同的动作报文，其中一路发送到测试仪，另一路发送到下一级站点，所述测试仪用于记录各级站点将所述切负荷动作报文发送到测试仪的时间，通过计算记录的切负荷动作报文的变化时间差，检测负荷控制系统性能是否满足要求。

进一步地，所述各级站点发送的是光串口报文。

进一步地，所述测试仪还对负控终端发送的报文中可切负荷量为零的时刻进行了记录。

进一步地，所述信号分发装置为分光器。

进一步地，还包括上位机，所述上位机与所述测试仪连接，并用于显示所述测试仪记录的时间。

本发明的有益效果是：

本发明的负荷控制系统包括与各级站点分别对应的信号分发装置、测试仪，各信号分发装置分别与测试仪连接；信号分发装置用于将各级站点下发的切负荷动作报文分成两路相同的动作报文，其中一路发送到测试仪，另一路发送到下一级站点，测试仪用于记录各级站点将所述切负荷动作报文发送到测试仪的时间，通过计算记录的切负荷动作报文的变化时间差，检测负荷控制系统性能是否满足要求，保证了负荷控制系统的稳定运行，且本发明的方法操作简单、误差小，投入成本少、可重用性好，不仅实时在线能检测负荷控制系统中各个装置的动作报文转发时间，还能实时在线检测负荷控制系统整组动作时间。

附图说明

图1为本发明的精准负荷控制系统架构图；

图2为本发明的精准负荷控制系统在线测试示意图；

图3为本发明的精准负荷控制系统在线测试录波示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

本发明的一种负荷控制系统的性能检测系统的实施例：

一种负荷控制系统的性能检测系统，包括与各级站点分别对应的信号分发装置、测试仪，各信号分发装置分别与测试仪连接；以图1和图2所示的负荷系统为例，具体的包括总站主机、主站主机、子站主机，其中子站主机为n个，每个子站主机连接n个通讯接口设备，该系统的信号分发装置为分光器，因此，还包括三个分光器(分光器3-1、分光器3-2、分光器3-3)、测试仪，分光器用于接收待测系统中各级站点主机装置的切负荷命令报文，并分成两路相同的动作报文，其中一路连接到测试仪接收端口，实现实时在线检测，另一路连接到待测系统中下一级站点装置，以保证待测系统中正常的站间通讯；测试仪包括n个录波通道，测试仪用于接收分光器和待测系统中的负控终端发出的报文，还包括上位机，上位机通过调试口与测试仪连接，具有用户界面显示功能，用于随时查询测试仪的录波文件，并解析录波文件，通过对比录波文件中报文变化时间点，计算出待测系统中各级站点装置的动作报文转发时间，从而检测负荷控制系统的命令响应能力。

总站主机与第一分光器的输入端连接，第一分光器的输出端分别与主站主机和录波通道1连接，主站主机与第二分光器的输入端连接，第二分光器的输出端分别与子站主机和录波通道2连接，子站主机与第三分光器的输入端连接，第三分光器的输出端分别与通讯接口扩展设备和录波通道3连接，录波通道4，录波通道5……录波通道n分别对应连接负控终端1，负控终端2……负控终端n。

本实施例中，第一分光器、第二分光器和第三分光器分别用于接收待测系统中的总站主机与主站主机发出的2M光串口切负荷动作报文，以及子站发出的100M以太网切负荷动作报文；测试仪接收分光器发送的符合HDLC协议标准的2M光串口切负荷动作报文和100M以太网切负荷动作报文，同时也能接收负控终端发送的符合HDLC协议标准的2M光串口报文，并进行实时录波；上位机能解析符合HDLC协议标准的2M光串口切负荷动作报文和100M以太网切负荷动作报文。发送的切负荷动作报文有的是2M，有的是100M，这是由待测系统中各装置本身的特性决定的。

本发明在保留负荷控制系统上下行报文的原始流向，在整个系统的实际运行工况下完成各级动作报文转发时间的在线检测，具体的检测步骤为：

1)首先将待测系统中的总站主机装置的2M光串口报文发送口Tx通过光纤与分光器1的输入口相连接；并将分光器1的其中一路输出口与待测系统中的主站主机装置的2M光串口报文接收口Rx相连，另一路输出口与测试仪的接收端口1相连。

2)将待测系统中的主站主机装置的2M光串口报文发送口Tx通过光纤与分光器2的输入口相连接；并将分光器2的其中一路输出口与待测系统中的子站主机装置的2M光串口报文接收口Rx相连，另一路输出口与测试仪的接收端口2相连。

3)将待测系统中的子站主机装置的100M光串口报文发送口Tx通过光纤与所述分光器3的输入口相连接；并将分光器3的其中一路输出口与待测系统中的通讯接口扩展装置的100M光串口报文接收口Rx相连，另一路输出口与所述测试仪的接收端口3相连。

4)将待测系统中的1#负控终端的2M光串口报文发送口Tx通过光纤与测试仪的接收端口4相连，依次类推，将其余负控终端的2M光串口报文发送口Tx依次通过光纤与测试仪的其余接收端口相连。

5)将上位机通过网线与测试仪的调试口相连；打开测试仪，开始实时录波。

6)当总站主机下发一次切负荷动作命令之后，打开上位机软件，查询所示测试仪录波文件，如图3所示，寻找录波通道1所录报文帧头标识从心跳报文变为动作报文的时刻，记为时间t1，在总站主机没有发送切负荷动作报文时，录波通道所录报文是心跳报文，当一旦总站主机发送切负荷动作报文，录波通道所录报文从心跳报文变为动作报文；寻找录波通道2所录报文帧头标识从心跳报文变为动作报文的时刻，记为时间t2，寻找录波通道3所录报文帧头标识从心跳报文变为动作报文的时刻，记为时间t3，寻找录波通道4所录心跳报文报文中可切负荷模拟量值变为0的时刻，记为时间t4，寻找录波通道5所录心跳报文报文中可切负荷模拟量值变为0的时刻，记为时间t5，以此类推，寻找录波通道n所录动作报文中可切负荷模拟量值变为0的时刻，记为时间tn，其中模拟量变为0时表示切负荷已经完成，由于负控终端几乎是同时接收到通讯接口扩展设备发送的切负荷动作报文，所以各负控终端负荷变为0的时刻是几乎是相等的，即t4～tn在数值上大致是相等的，各负控终端控制连接不同的负荷，若总站主机下发指令控制切除相应的负荷，则由负控终端直接控制切除与其连接的负荷即可。

在这里不计总站主机发送切负荷动作报文的时间到主站主机接收到总站主机发送的切负荷动作报文时间的之间的时间差，因此，总站主机发送切负荷动作报文的时间t1就是主站主机接收切负荷动作报文的时间，本发明的检测待测系统的性能是否满需要求，其实就是检测待测系统中各装置接收切负荷动作报文的时间与把接收到的切负荷动作报文发送个下一级站点的时间的这一段时间差是否满足要求，比如，对主站主机来说，就是检测t2与t1的时间差是否满足要求；进一步地，通讯接口扩展设备接收到切负荷动作报文的时间到通讯接口扩展设备向负控终端发送切负荷动作报文的时间差非常短，在这里忽略不计，即将两个时间看做是相等的，由于通讯接口扩展设备接收到切负荷动作报文的时间为子站主机发送切负荷动作报文的时间t3，所以通讯接口扩展设备向负控终端发送切负荷动作报文的时间也为t3。

7)将t2与t1做相减，得到待测系统中主站主机装置动作报文转发时间；将t3与t2做相减，得到待测系统中子站主机装置动作报文转发时间；将t4与t3做相减，得到所测系统中负控终端设备1动作报文出口时间；将t5与t3做相减，得到待测系统中负控终端设备2动作报文出口时间；以此类推，将tn与t3做相减，得到待测系统中所有负控终端设备动作报文出口时间；同时将tn与t1做相减，得到待测系统整组动作报文出口时间；最终，得出待测系统中所有装置的动作报文转发响应时间，本实施例要求总站主机装置、主站主机装置、子站主机装置的切负荷报文动作时间分别不超过150ms、30ms、20ms，各负控终端的动作报文出口时间不超过300ms，整组动作报文出口时间不超过650ms，检测各站点的切负荷报文动作时间是否满足设定的时间要求，及各负控终端的动作报文出口时间是否满足设定的时间要求，从而进一步评估待测系统的性能。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种负荷控制系统的性能检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

将各级站点下发的切负荷动作报文分成两路相同的动作报文，其中一路发送到测试仪，另一路发送到下一级站点，记录各级站点将所述切负荷动作报文发送到所述测试仪的时间，通过计算记录的切负荷动作报文的变化时间差，检测负荷控制系统性能是否满足要求；

所述变化时间差为各级站点接收切负荷动作报文的时间与把接收到的切负荷动作报文发送到下一级站点的时间的差值；

所述检测负荷控制系统性能是否满足要求就是检测所述变化时间差是否满足要求。

2.根据权利要求1所述的负荷控制系统的性能检测方法，其特征在于，所述各级站点主机装置发送的是光串口报文。

3.根据权利要求1所述的负荷控制系统的性能检测方法，其特征在于，所述测试仪还对负控终端发送的报文中可切负荷量为零的时间进行了记录。

4.一种负荷控制系统的性能检测系统，其特征在于，包括与各级站点分别对应的信号分发装置、测试仪，各信号分发装置分别与所述测试仪连接；信号分发装置用于将各级站点下发的切负荷动作报文分成两路相同的动作报文，其中一路发送到测试仪，另一路发送到下一级站点，所述测试仪用于记录各级站点将所述切负荷动作报文发送到测试仪的时间，通过计算记录的切负荷动作报文的变化时间差，检测负荷控制系统性能是否满足要求；

所述变化时间差为各级站点接收切负荷动作报文的时间与把接收到的切负荷动作报文发送到下一级站点的时间的差值；

所述检测负荷控制系统性能是否满足要求就是检测所述变化时间差是否满足要求。

5.根据权利要求4所述的负荷控制系统的性能检测系统，其特征在于，所述各级站点发送的是光串口报文。

6.根据权利要求4所述的负荷控制系统的性能检测系统，其特征在于，所述测试仪还对负控终端发送的报文中可切负荷量为零的时刻进行了记录。

7.根据权利要求4所述的负荷控制系统的性能检测系统，其特征在于，所述信号分发装置为分光器。

8.根据权利要求4-7任一项所述的负荷控制系统的性能检测系统，其特征在于，还包括上位机，所述上位机与所述测试仪连接，并用于显示所述测试仪记录的时间。

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