電力系統實時動態監測主站系統檢測規范前期研究

2014-04-29 01:06:16程佳，邢穎

山東工業技術 2014年18期

程　佳，邢　穎

（1.國網杭州供電公司，杭州　310009；2.中國電力科學研究院，北京　100192）

程佳1，邢穎2

（1.國網杭州供電公司，杭州310009；2.中國電力科學研究院，北京100192）

摘要：我國相量測量技術迅速發展，WAMS主站系統檢測規范的制定顯得尤為重要。文章敘述了WAMS應用情況和WAMS系列標準規范制定情況，綜述了制定主站檢測規范的必要性，根據主站系統在電力調度中心的運行情況，提出了主站系統檢測規范應檢測的內容。電力系統實時動態監測主站系統檢測內容和方法的研究，為主站系統檢測規范的制定奠定基礎，為實時動態監測系統的發展和實用化提供參考和依據。

關鍵詞：相量量測；WAMS主站；調度中心；檢測規范

0　引言

同步相量測量技術的出現，為電網的動態監視和事故分析提供了一種新技術實現方案的可能。為確保功能的完善性、性能的高效性和系統的穩定性，應遵循統一的規范標準對系統進行全面的測試，以保證主站系統的功能和性能滿足實際調度需求。

根據WAMS系統在電力調度中心的應用，提出了主站系統檢測規范應檢測的內容，主要包括硬件要求、系統功能和應用功能等，提出了規約測試、傳輸延時測試、數據格式測試、系統和應用功能性能的測試方法等，為主站系統的試點和實用化提供參考。

1　WAMS系統

WAMS系統一般配置如圖：

主站系統配置

2　主站檢測

2.1硬件設備和網絡聯結檢驗

基于主站系統滿足電力調度需求，檢查各硬件設備包括數據采集服務器以及臺數、實時應用服務器以及臺數、歷史數據服務器以及臺數、調度員工作站以及臺數、維護工作站以及臺數、交流電源以及不間斷電源（UPS）以及檢查主站系統內各設備間的通信是否正常，主站間以及主站子站間的通信是否正常。

2.2功能檢驗

（1）基本系統功能。基本系統功能包括數據采集和監視功能、數據通信功能、數據處理與運算功能、數據存儲與管理功能、告警功能、圖形功能、制表與打印功能和通信監視管理功能。

（2）動態監視功能。監視三相電壓電流基波相量、正序電壓電流基波相量、頻率；發電機同步電勢、功角、調節和控制系統的部分信號等。

（3）應用功能。具有對實時數據進行低頻振蕩分析功能，能監測出各種振蕩模式，并給出各振蕩模式詳細信息。

2.3功能與性能測試

（1）規約測試。子站與主站的規約測試內容包括管理管道建立、數據管道建立、查詢CFG-1文件、下傳CFG-2文件、查詢CFG-2文件、開啟實時數據傳輸、關閉實時數據傳輸、聯網觸發、檢測管理管道連接狀態、關閉管道。

WAMS主站間的規約測試內容包括實時通信管道建立、查詢CFG-1文件、查詢CFG-2文件、下傳CFG-2文件、開啟實時數據傳輸、關閉實時數據傳輸、檢測通道連接狀態、關閉實時通信管道。

（2）傳輸延時測試。首先建立管理管道、建立數據管道。傳輸時間開始，主站通過管理管道發送“開啟實時數據傳輸”，子站接收到“開啟實時數據傳輸”命令，子站根據CFG-2文件，通過數據管道定時發送實時數據報文，主站從數據管道接收實時數據報文，并成功接收實時數據，傳輸時間結束。

時間基準采用主站端的計算機內部時間作為時間基準，可作為精確計時器，提供μs級的計時精度，利用API函數可以獲取該定時器的頻率和周期計算時間。

（3）數據以及數據結構正確性測試。在主站端打開接收到的測試數據，檢查電壓、電流、功率、頻率、相角、功率因數、發電機功角、勵磁電壓、勵磁電流數據是否齊全，對應的數值與子站采集值是否一致。

（4）性能指標測試。1）系統性能指標測試。子站數據采集傳輸到主站并顯示的時間≤1s；實時畫面調用響應時間：90％的畫面≤1s，其他畫面≤ 3s；實時數據服務主備用機自動切換時間≤3s；電網正常情況下，服務器CPU的負荷率≤20％（5min平均值）；圖形工作站CPU的平均負荷率≤20％（5min平均值）；主站局域網的平均負荷率≤15％（5min平均值）；電網故障情況下，服務器CPU的負荷率≤50％（10s平均值）；圖形工作站CPU的平均負荷率≤50％（10s平均值）；主站局域網的平均負荷率≤20％（10s平均值）；歷史數據與子站本地數據誤差要求，電壓幅值誤差≤0.1kV；電流幅值誤差≤1A；相角及發電機功角誤差≤0.001°；頻率誤差≤0.001Hz；功率誤差≤0.5％子站本地存儲數值；其他采集量誤差≤0.5％子站本地存儲數值；2）應用性能指標測試。低頻振蕩實驗，調閱歷史數據，查看低頻振蕩發生次數，統計低頻振蕩分析正確的次數，統計低頻振蕩準確告警的次數。

人為模擬低頻振蕩發生，檢測低頻振蕩分析功能能否正確分析，能否準確報警并保存告警信息。多次仿真分析，統計準確分析告警的次數。統計以上結果，應保證低頻振蕩報警正確率≥99.9％；

條件具備可以進行電網擾動識別、發電機一次調頻評價和電力系統模型參數校核，保證計算正確率在95％以上。