一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺及其仿真方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力調(diào)度自動化的仿真平臺及其仿真方法，具體涉及一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺及其仿真方法。本發(fā)明對復(fù)雜電力系統(tǒng)、多級調(diào)度主站系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)、發(fā)電廠系統(tǒng)、AGC、AVC子站系統(tǒng)進(jìn)行全面仿真，并對自動控制、繼電保護(hù)等裝置動作后的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)計算，真實地反應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，可為調(diào)度自動化系統(tǒng)及設(shè)備的測試提供標(biāo)準(zhǔn)化測試環(huán)境及測試方法，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，有效支撐電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺及其仿真方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力調(diào)度自動化的仿真平臺及其仿真方法，具體涉及一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺及其仿真方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著堅強(qiáng)智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)階段以及國家電網(wǎng)公司大運(yùn)行體系建設(shè)的推進(jìn)，大量電網(wǎng)自動化新系統(tǒng)、新設(shè)備將相繼投入運(yùn)行，需要對其進(jìn)行全面、詳盡的評估和測試，以確保新系統(tǒng)、新設(shè)備在穩(wěn)定可靠運(yùn)行的同時能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化的要求。
[0003]當(dāng)前，通常由檢測機(jī)構(gòu)的工作人員利用檢測工具對調(diào)度自動化系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行檢測，在檢測工作中存在人工參與較多、檢測仿真環(huán)境真實性較差、測試用例的設(shè)計及管理難度較大、檢測結(jié)果受檢測人員主觀影響較強(qiáng)等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺，另一目的是提供一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真方法，通過調(diào)度自動化系統(tǒng)綜合測評試驗系統(tǒng)框架的搭建，可以實現(xiàn)復(fù)雜電力系統(tǒng)仿真、多級調(diào)度主站系統(tǒng)仿真、變電站系統(tǒng)仿真、發(fā)電廠系統(tǒng)仿真、子站系統(tǒng)仿真等全面的電力系統(tǒng)仿真功能，以及標(biāo)準(zhǔn)化的測試環(huán)境、全面的測試手段、自動化測試能力、規(guī)范的測試流程管理等檢測功能。
[0005]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺，其改進(jìn)之處在于，所述仿真平臺包括全數(shù)字仿真子系統(tǒng)、主站仿真子系統(tǒng)和廠站仿真子系統(tǒng)，所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過在線數(shù)據(jù)接口和規(guī)約轉(zhuǎn)換接口與主站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過物理接口箱和數(shù)字化接口箱與廠站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0007]進(jìn)一步地，所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)的功能包括物理模型搭建、狀態(tài)估計、潮流計算和暫態(tài)計算；
[0008]所述物理模型搭建包括系統(tǒng)模型搭建和開關(guān)元件模型搭建；系統(tǒng)模型包括電源模型、網(wǎng)絡(luò)元件模型、負(fù)荷模型和直流輸電系統(tǒng)模型，用于對電力系統(tǒng)發(fā)輸變配各環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真計算；
[0009]開關(guān)元件模型包括開關(guān)模型和刀閘模型，用于反映電網(wǎng)中元件的拓?fù)溥B接關(guān)系。
[0010]進(jìn)一步地，主站仿真功能基于所述試驗系統(tǒng)內(nèi)的全數(shù)字仿真子系統(tǒng)與主站仿真子系統(tǒng)，通過對主站系統(tǒng)的仿真模擬，用于對廠站系統(tǒng)被測對象及主站系統(tǒng)被測對象進(jìn)行測試。
[0011]進(jìn)一步地，廠站仿真功能基于所述試驗系統(tǒng)內(nèi)的全數(shù)字仿真子系統(tǒng)與廠站仿真子系統(tǒng)，通過對廠站系統(tǒng)的仿真模擬，用于對主站系統(tǒng)被測對象及廠站系統(tǒng)被測對象進(jìn)行測試；
[0012]廠站仿真子系統(tǒng)通過全數(shù)字仿真子系統(tǒng)的物理接口箱和功率放大器接入物理裝置，進(jìn)行實時仿真試驗；所述試驗系統(tǒng)與物理接口箱之間采用實時以太網(wǎng)通訊，廠站仿真子系統(tǒng)和物理接口箱之間最小以50us為周期實時地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；物理裝置包括繼電保護(hù)、安全自動裝置以及直流輸電控制器。
[0013]本發(fā)明基于另一目的提供的一種調(diào)度自動化系統(tǒng)仿真方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法用的系統(tǒng)為綜合測評試驗系統(tǒng)，試驗系統(tǒng)包括全數(shù)字仿真子系統(tǒng)、主站仿真子系統(tǒng)和廠站仿真子系統(tǒng)，所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過在線數(shù)據(jù)接口和規(guī)約轉(zhuǎn)換接口與主站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過物理接口箱和數(shù)字化接口箱與廠站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；
[0014]所述方法包括:
[0015]A、全數(shù)字仿真計算；
[0016]B、對主站系統(tǒng)進(jìn)行仿真；
[0017]C、對廠站系統(tǒng)進(jìn)行仿真；和
[0018]D、電網(wǎng)自動控制閉環(huán)試驗。
[0019]進(jìn)一步地，所述A中，采用全數(shù)字仿真子系統(tǒng)進(jìn)行全數(shù)字仿真計算，全數(shù)字仿真計算內(nèi)容包括:
[0020](I)對于電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù):首先進(jìn)行狀態(tài)估計，生成仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)源，并對電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計算及暫態(tài)計算，模擬仿真電力系統(tǒng)在各種擾動、狀態(tài)變化、設(shè)備動作情況下的運(yùn)行狀態(tài)，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)通過通訊規(guī)約接口轉(zhuǎn)換傳遞給主站仿真子系統(tǒng)，為調(diào)度自動化系統(tǒng)主站端的測試及廠站端的測試提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)源；
[0021](2)對于被測對象為主站系統(tǒng)測試時:全數(shù)字仿真子系統(tǒng)及廠站仿真子系統(tǒng)搭建子站系統(tǒng)仿真環(huán)境，模擬子站系統(tǒng)的各種行為，為主站系統(tǒng)的測試提供閉環(huán)的測試環(huán)境；
[0022](3)對于被測對象為AGC/AVC子站系統(tǒng)測試時:對于子站系統(tǒng)測試，全數(shù)字仿真子系統(tǒng)及主站仿真子系統(tǒng)搭建主站系統(tǒng)仿真環(huán)境，模擬主站系統(tǒng)的各種行為，為子站系統(tǒng)的測試提供閉環(huán)的測試環(huán)境；
[0023](4)對于自動發(fā)電控制AGC和自動電壓控制AVC閉環(huán)測試:將自動發(fā)電控制AGC和自動電壓控制AVC子站的動作反饋到發(fā)電機(jī)組物理模型中，并仿真計算控制命令執(zhí)行后的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，將其反饋到調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)對控制類應(yīng)用的閉環(huán)測試；
[0024](5)對于被測對象為廠站系統(tǒng)裝置測試時:廠站系統(tǒng)裝置的動作及信號傳輸反饋到全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，實現(xiàn)對廠站系統(tǒng)裝置的閉環(huán)測試。
[0025]進(jìn)一步地，所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)源是指全數(shù)字仿真子系統(tǒng)中與實際系統(tǒng)元件的潮流保持一致生成的數(shù)據(jù)，傳遞給主站仿真子系統(tǒng)，供后續(xù)計算和測試；
[0026]所述子站系統(tǒng)的各種行為包括分解及執(zhí)行主站系統(tǒng)下發(fā)的各種遙控、遙調(diào)命令。
[0027]進(jìn)一步地，所述B中，主站仿真子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源來自于全數(shù)字仿真子系統(tǒng)直接生成的能量管理系統(tǒng)EMS、廣域監(jiān)測系統(tǒng)WAMS、故障信息和電網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，或通過在線數(shù)據(jù)接口，將主站仿真子系統(tǒng)采集的在線數(shù)據(jù)傳遞給全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，經(jīng)狀態(tài)估計及潮流計算，生成測試要求的模型、斷面和實時數(shù)據(jù)，作為初始數(shù)據(jù)源提供給主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)，供主站仿真子系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺、應(yīng)用模塊或被測主站系統(tǒng)對象進(jìn)行測試和聯(lián)合調(diào)試使用。
[0028]進(jìn)一步地，采用所述主站仿真子系統(tǒng)對主站系統(tǒng)進(jìn)行仿真，所述主站仿真子系統(tǒng)針對被測對象傳輸數(shù)據(jù)及信息，包括:
[0029]<1>被測對象為主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA服務(wù)器和基礎(chǔ)平臺時，從主站仿真子系統(tǒng)的前置服務(wù)器中傳輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以供測試；
[0030]〈2>被測對象為主站系統(tǒng)類應(yīng)用模塊時，從主站仿真子系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺中傳輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以供測試；
[0031]<3>被測對象為廠站系統(tǒng)中的一體化監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)、測控裝置時，向主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)發(fā)送遙測、遙信信息以供測試；
[0032]〈4>被測對象為自動發(fā)電控制AGC和自動電壓控制AVC子站時，從主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)傳輸遙控、遙調(diào)命令，并將設(shè)備動作情況發(fā)送給全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，改變電力系統(tǒng)物理模型，完成閉環(huán)測試。
[0033]進(jìn)一步地，所述C中，采用所述廠站仿真子系統(tǒng)對廠站系統(tǒng)進(jìn)行仿真，仿真內(nèi)容包括:
[0034]廠站仿真子系統(tǒng)通過數(shù)字化接口，與遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站二次設(shè)備進(jìn)行閉環(huán)仿真，在仿真過程中，廠站仿真子系統(tǒng)對電網(wǎng)模型進(jìn)行實時計算，并將電子裝置IED采集的電壓、電流和開關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)通過千兆以太網(wǎng)發(fā)送給數(shù)字化接口箱，數(shù)字化接口箱按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)對仿真報文進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，生成SMV/G00SE報文發(fā)送給電子裝置IED ；電子裝置IED返回的跳閘信號數(shù)據(jù)通過GOOSE報文發(fā)送給數(shù)字化接口箱，并轉(zhuǎn)換成仿真報文，通過千兆以太網(wǎng)返回給廠站仿真子系統(tǒng)，帶入仿真計算中，將電子裝置IED接入試驗系統(tǒng)，用于實現(xiàn)對電子裝置IED的閉環(huán)測試。
[0035]進(jìn)一步地，所述D中，電網(wǎng)自動控制閉環(huán)試驗包括:
[0036]1>省調(diào)及以上AGC/AVC主站仿真；
[0037]2>地調(diào)AVC主站仿真；
[0038]3>AGC/AVC子站仿真，實現(xiàn)對主站系統(tǒng)電網(wǎng)自動控制應(yīng)用；和
[0039]4>AGC/AVC子站的閉環(huán)測試。
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0041]本發(fā)明提供的一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺及其仿真方法，可以實現(xiàn)復(fù)雜電力系統(tǒng)綜合仿真，多級調(diào)度主站系統(tǒng)仿真、變電站系統(tǒng)仿真、發(fā)電廠系統(tǒng)仿真、子站系統(tǒng)仿真等全面的電力系統(tǒng)仿真功能，實現(xiàn)對調(diào)度自動化主站系統(tǒng)、AGC/AVC子站、RTU、繼電保護(hù)、IED等裝置設(shè)備、變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行綜合測評及試驗，實現(xiàn)電力系統(tǒng)仿真與調(diào)度自動化系統(tǒng)測試試驗的有機(jī)結(jié)合，為調(diào)度自動化系統(tǒng)的閉環(huán)測試提供與實際運(yùn)行環(huán)境相似的仿真測試環(huán)境，并通過豐富的物理接口與數(shù)字接口，實現(xiàn)調(diào)度自動化系統(tǒng)及設(shè)備檢測的“即插即用”測試模式，具體為:
[0042](I)全數(shù)字仿真子系統(tǒng)仿真:在建模方面，可以建立大規(guī)模復(fù)雜電力系統(tǒng)的仿真模型，支持建立各類電源模型、網(wǎng)絡(luò)元件模型、負(fù)荷模型、直流輸電系統(tǒng)模型等系統(tǒng)模型，以及開關(guān)、刀閘等反映電網(wǎng)的拓?fù)溥B接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ汀Ｔ诜抡嬗嬎惴矫?，可以進(jìn)行復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計算及暫態(tài)計算，對擾動、故障、裝置動作等不同的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行仿真計算。在功能實現(xiàn)方面，全數(shù)字仿真子系統(tǒng)可以作為調(diào)度自動化系統(tǒng)及設(shè)備測試的初始數(shù)據(jù)源及信號源，以及在被測對象實現(xiàn)某功能后仿真電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，以驗證被測對象的行為正確性；還可以與主站仿真子系統(tǒng)及廠站仿真子系統(tǒng)配合，真實模擬調(diào)度自動化主站系統(tǒng)及調(diào)度自動化廠站系統(tǒng)的各種行為及動作，以便于實現(xiàn)對主站系統(tǒng)、廠站系統(tǒng)的各類軟件及設(shè)備進(jìn)行閉環(huán)測試。
[0043](2)主站仿真子系統(tǒng)仿真。在結(jié)構(gòu)方面，可以模擬調(diào)度自動化系統(tǒng)的橫向集成和縱向貫通的特點。橫向上，系統(tǒng)通過統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺實現(xiàn)四類應(yīng)用的一體化運(yùn)行，實現(xiàn)主、備用調(diào)間各應(yīng)用功能的協(xié)調(diào)運(yùn)行和系統(tǒng)維護(hù)與數(shù)據(jù)的同步；縱向上，通過基礎(chǔ)平臺實現(xiàn)上下級調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)間的一體化運(yùn)行和模型、數(shù)據(jù)、畫面的源端維護(hù)與系統(tǒng)共享。在功能方面，主站仿真子系統(tǒng)結(jié)合全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，可以模擬主站系統(tǒng)全部功能，對于廠站系統(tǒng)測試對象及主站系統(tǒng)測試對象的測試，可以為測試對象提供初始數(shù)據(jù)，并對測試對象的動作做出反饋。
[0044](3)廠站仿真子系統(tǒng)仿真:在結(jié)構(gòu)方面，廠站仿真子系統(tǒng)具備廠站系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)，能真實模擬發(fā)電廠、變電站和AGC/AVC子站的各種行為。在功能方面，廠站仿真子系統(tǒng)結(jié)合全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，可仿真生成遙測、遙信數(shù)據(jù)，通過IEC101、IEC104、DL476等常用通訊規(guī)約與主站系統(tǒng)進(jìn)行交互；并能仿真輸出事件順序記錄(S0E記錄)、各種元器件動作，以及仿真遙控正確、錯誤、遙調(diào)拒動、滑檔等各種情況。
[0045](4)電網(wǎng)自動控制閉環(huán)試驗:本發(fā)明提供的試驗系統(tǒng)可以進(jìn)行省調(diào)及以上AGC/AVC主站仿真、地調(diào)AVC主站仿真、AGC/AVC子站仿真，實現(xiàn)對主站系統(tǒng)電網(wǎng)自動控制應(yīng)用，及AGC/AVC子站的閉環(huán)測試。通過全數(shù)字仿真子系統(tǒng)對發(fā)電機(jī)組、變壓器、無功補(bǔ)償設(shè)備、開關(guān)、刀閘等模型的改變，仿真自動控制裝置動作后的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，以驗證電網(wǎng)自動控制的有效性，實現(xiàn)對其進(jìn)行的閉環(huán)測試。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1是本發(fā)明提供的調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖2是本發(fā)明提供的調(diào)度自動化主站仿真子系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)交換示意圖；
[0048]圖3是本發(fā)明提供的調(diào)度自動化廠站仿真子系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)交換示意圖。
【具體實施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0050]本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺及其仿真方法，本發(fā)明提供的仿真平臺具備對電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配各個環(huán)節(jié)的仿真能力，具備對調(diào)度主站、廠站、配調(diào)主站、配調(diào)子站和保護(hù)等自動化裝置和系統(tǒng)的測試能力，具備即插即用的測試環(huán)境搭建能力，具備AGC、AVC閉環(huán)仿真試驗?zāi)芰Α?br> [0051]下面對本發(fā)明用到的術(shù)語進(jìn)行詳細(xì)解釋:
[0052]一)調(diào)度自動化系統(tǒng):綜合利用電子計算機(jī)、遠(yuǎn)動和遠(yuǎn)程通信技術(shù)，對電網(wǎng)運(yùn)行的一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制、調(diào)度的自動化系統(tǒng)；以實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度管理自動化，有效協(xié)助調(diào)度員完成調(diào)度任務(wù)。
[0053]二)調(diào)度自動化系統(tǒng)主站端:包含前置系統(tǒng)、基礎(chǔ)平臺及實時監(jiān)控與預(yù)警類應(yīng)用、調(diào)度計劃類應(yīng)用、安全校核類應(yīng)用、調(diào)度管理類應(yīng)用四大類應(yīng)用。主要實現(xiàn)接收各廠站RTU數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、運(yùn)行監(jiān)視、控制命令下發(fā)等功能。
[0054]三)調(diào)度自動化系統(tǒng)廠站端:包含測控裝置、保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)機(jī)、IED等裝置的變電站系統(tǒng)及包含AGC/AVC子站、PLC/DCS、RTU等裝置的發(fā)電廠系統(tǒng)。
[0055]四)自動電壓控制(AVC):自動電壓控制是指在正常運(yùn)行情況下，通過實時監(jiān)視電網(wǎng)無功/電壓情況，進(jìn)行在線優(yōu)化計算，分區(qū)分層調(diào)節(jié)控制電網(wǎng)中的無功電源、變壓器分接頭、無功補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備，實施實時的最優(yōu)閉環(huán)控制，滿足全網(wǎng)安全約束條件下的優(yōu)化無功潮流運(yùn)行，達(dá)到電壓優(yōu)質(zhì)和網(wǎng)損最小的目標(biāo)。
[0056]五)自動發(fā)電控制(AGC):隨著系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線所帶負(fù)荷或者它們相互之間關(guān)系的變化，調(diào)節(jié)指定區(qū)域內(nèi)各發(fā)電機(jī)的有功出力來維持計劃的系統(tǒng)頻率或使其與其他區(qū)域的既定交換在預(yù)定限值內(nèi)或二者兼顧。
[0057]六)遠(yuǎn)動終端(RTU):電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠或變電站的一種遠(yuǎn)動裝置，它負(fù)責(zé)采集所在發(fā)電廠或變電站電力運(yùn)行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調(diào)度中心傳送這些模擬量和狀態(tài)量，執(zhí)行調(diào)度中心發(fā)往所在發(fā)電廠或變電站的控制和調(diào)度命令。
[0058]七)全數(shù)字仿真系統(tǒng):在計算機(jī)上建立電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真試驗的系統(tǒng)。其具有不受被研究系統(tǒng)規(guī)模和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的限制、計算速度快、使用靈活、擴(kuò)展方便、成本相對低廉的優(yōu)點，是當(dāng)前電力系統(tǒng)仿真系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。
[0059]本發(fā)明提供的調(diào)度自動化系統(tǒng)仿真平臺包含電力系統(tǒng)綜合仿真、調(diào)度自動化系統(tǒng)主站端測試、調(diào)度自動化系統(tǒng)廠站端測試以及AGC、AVC閉環(huán)控制試驗等功能。可對調(diào)度主站、遠(yuǎn)程測控終端RTU和保護(hù)等自動化裝置進(jìn)行全面的測試，并對自動控制、繼電保護(hù)等裝置動作后的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)仿真，真實地反應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，試驗系統(tǒng)包括全數(shù)字仿真子系統(tǒng)、主站仿真子系統(tǒng)和廠站仿真子系統(tǒng)，所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過在線數(shù)據(jù)接口和規(guī)約轉(zhuǎn)換接口與主站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過物理接口箱和數(shù)字化接口箱與廠站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0060]對于全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，主要具備物理模型搭建、狀態(tài)估計、潮流計算、暫態(tài)計算等功能，可對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的仿真計算，并作為主站及廠站測試的數(shù)據(jù)源。對于主站仿真子系統(tǒng)，橫向上，系統(tǒng)通過統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺實現(xiàn)四類應(yīng)用的一體化運(yùn)行，實現(xiàn)主、備用調(diào)間各應(yīng)用功能的協(xié)調(diào)運(yùn)行和系統(tǒng)維護(hù)與數(shù)據(jù)的同步；縱向上，通過基礎(chǔ)平臺實現(xiàn)上下級調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)間的一體化運(yùn)行和模型、數(shù)據(jù)、畫面的源端維護(hù)與系統(tǒng)共享。廠站仿真子系統(tǒng)應(yīng)具備典型的廠站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能模擬遙信變位、裝置動作、控制命令動作等操作，以模擬主站系統(tǒng)下發(fā)控制命令、電力系統(tǒng)狀態(tài)變化等情況下的廠站系統(tǒng)狀態(tài)。調(diào)度自動化系統(tǒng)綜合測評試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0061]調(diào)度自動化系統(tǒng)仿真平臺包含一整套電力系統(tǒng)仿真、檢測試驗環(huán)境，針對不同的被測對象，可提供即插即用的測試環(huán)境，通過其關(guān)聯(lián)系統(tǒng)針對被測部分請求的輸入與輸出，實現(xiàn)對被測部分的測試環(huán)境支撐，提供相應(yīng)的測試輸入、輸出，形成被測部分的閉環(huán)測試環(huán)境。在檢測時只需將系統(tǒng)內(nèi)的相應(yīng)部分通過不同的硬件接口及軟件接口替換成被測對象，即可實現(xiàn)對被測對象的測試。對于調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的測試，綜合測評試驗系統(tǒng)應(yīng)能模擬發(fā)電廠和變電站系統(tǒng)的各種動作，并能對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行仿真。對于調(diào)度自動化廠站系統(tǒng)的測試，綜合測評試驗系統(tǒng)應(yīng)能模擬主站系統(tǒng)全部功能，及與廠站系統(tǒng)之間的信息交互，如開關(guān)操作要求、控制命令下發(fā)等。
[0062]本發(fā)明還一種調(diào)度自動化系統(tǒng)仿真方法，采用調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺實現(xiàn)，包括:[0063](一)電力系統(tǒng)綜合仿真:由全數(shù)字仿真子系統(tǒng)實現(xiàn)。
[0064]電力系統(tǒng)綜合仿真功能基于系統(tǒng)內(nèi)的全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，支持建立各類電源模型、網(wǎng)絡(luò)元件模型、負(fù)荷模型、直流輸電系統(tǒng)模型等模型，對電力系統(tǒng)發(fā)輸變配各個環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真計算；全數(shù)字仿真子系統(tǒng)可建立開關(guān)、刀閘等開關(guān)元件模型，真實反映電網(wǎng)的拓?fù)溥B接關(guān)系。
[0065]所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)包括:計算服務(wù)器、管理服務(wù)器、功率放大器、物理接口箱、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、防火墻；所述計算服務(wù)器和管理服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成局域網(wǎng)，所述局域網(wǎng)與防火墻連接，所述功率放大器與物理接口箱連接；所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用交換機(jī)；所述物理接口箱與交換機(jī)連接。
[0066]全數(shù)字仿真子系統(tǒng)仿真內(nèi)容包括:
[0067]( I)對于電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行狀態(tài)估計，生成仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)源，并可對電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計算及暫態(tài)計算，模擬仿真電力系統(tǒng)在各種擾動、狀態(tài)變化、設(shè)備動作等情況下的真實運(yùn)行狀態(tài)，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)通過通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換傳遞給主站仿真子系統(tǒng)，為調(diào)度自動化系統(tǒng)主站端的測試及廠站端的測試提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)源。
[0068](2)對于主站系統(tǒng)測試，全數(shù)字仿真子系統(tǒng)及子站仿真部分可搭建一套子站系統(tǒng)仿真環(huán)境，模擬子站系統(tǒng)的各種行為，為主站系統(tǒng)的測試提供閉環(huán)的測試環(huán)境；
[0069](3)對于子站系統(tǒng)測試，全數(shù)字仿真子系統(tǒng)及主站仿真子系統(tǒng)可搭建一套主站系統(tǒng)仿真環(huán)境，模擬主站系統(tǒng)的各種行為，為子站系統(tǒng)的測試提供閉環(huán)的測試環(huán)境。
[0070](4)此外，對于AGC、AVC閉環(huán)測試，可以將AGC、AVC子站的動作反饋到發(fā)電機(jī)組等物理模型中，并仿真計算控制命令執(zhí)行后的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，并將其反饋到調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中，以實現(xiàn)對控制類應(yīng)用的閉環(huán)測試；
[0071](5)對于廠站系統(tǒng)裝置測試，各種裝置的動作及信號傳輸可以反饋到全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，實現(xiàn)對裝置的閉環(huán)測試。
[0072](二)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)仿真:
[0073]主站仿真功能基于仿真平臺內(nèi)的全數(shù)字仿真子系統(tǒng)與主站仿真子系統(tǒng)，通過對主站系統(tǒng)的仿真模擬，可對廠站被測對象及主站被測對象進(jìn)行測試。
[0074]所述主站仿真子系統(tǒng)包括:I區(qū)應(yīng)用、II區(qū)應(yīng)用和III區(qū)應(yīng)用，所述I區(qū)應(yīng)用、II區(qū)應(yīng)用和III區(qū)應(yīng)用均包括服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備和GPS時鐘；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與存儲設(shè)備連接，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接成局域網(wǎng)，所述局域網(wǎng)與安全設(shè)備連接；所述I區(qū)應(yīng)用、II區(qū)應(yīng)用和III區(qū)應(yīng)用中兩兩之間通過橫向隔離裝置進(jìn)行隔離，用于保證數(shù)據(jù)傳遞安全性。
[0075]所述服務(wù)器包括前置服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器；所述SCADA服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器的應(yīng)用模塊集成在基礎(chǔ)平臺上；前置服務(wù)器用作廠站系統(tǒng)與主站系統(tǒng)之間信息交互的媒介，來自于廠站系統(tǒng)的遙測和遙信數(shù)據(jù)通過前置服務(wù)器傳遞給主站系統(tǒng)的SCADA服務(wù)器，來自于主站系統(tǒng)的遙控、遙調(diào)信息通過前置服務(wù)器傳遞給廠站系統(tǒng)；所述應(yīng)用模塊包括實時監(jiān)控與預(yù)警模塊、調(diào)度計劃模塊、安全校核模塊和調(diào)度管理模塊；所述存儲設(shè)備包括磁盤陣列，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括交換機(jī)，所述安全設(shè)備包括防火墻。
[0076]主站仿真子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源可來自于全數(shù)字仿真子系統(tǒng)直接生成的EMS、WAMS、故障信息、電網(wǎng)拓?fù)涞葦?shù)據(jù)，也可通過在線數(shù)據(jù)接口，將主站仿真子系統(tǒng)采集的在線數(shù)據(jù)傳遞給全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，經(jīng)狀態(tài)估計及潮流計算，生成符合測試要求的模型、斷面、實時數(shù)據(jù)，作為初始數(shù)據(jù)源提供給主站仿真子系統(tǒng)前置系統(tǒng)，供主站仿真子系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺、其他應(yīng)用或其他被測主站系統(tǒng)對象進(jìn)行測試、聯(lián)合調(diào)試使用。
[0077]主站仿真子系統(tǒng)仿真針對不同被測對象進(jìn)行方針，包括:
[0078]<1>被測對象為主站系統(tǒng)SCADA (數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))、基礎(chǔ)平臺時，可從主站仿真子系統(tǒng)前置系統(tǒng)中傳輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以供測試；
[0079]〈2>被測對象為主站系統(tǒng)四大類應(yīng)用時，可從主站仿真子系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺中傳輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以供測試。
[0080]<3>被測對象為一體化監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)、測控裝置時，能向主站仿真子系統(tǒng)前置系統(tǒng)發(fā)送遙測、遙信信息以供測試；
[0081]<4>被測對象為AGC、AVC子站時，可從主站仿真子系統(tǒng)前置系統(tǒng)傳輸遙控、遙調(diào)命令，并能將設(shè)備動作情況發(fā)送給全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，改變電力系統(tǒng)物理模型，以完成閉環(huán)測試。調(diào)度自動化主站系統(tǒng)仿真功能數(shù)據(jù)交換情況如圖2所示。
[0082](三)調(diào)度自動化廠站系統(tǒng)仿真:
[0083]廠站仿真功能基于綜合測評試驗系統(tǒng)內(nèi)的全數(shù)字仿真子系統(tǒng)與廠站仿真子系統(tǒng)，通過對廠站系統(tǒng)的仿真模擬，可對主站被測對象及廠站被測對象進(jìn)行測試。
[0084]所述廠站仿真子系統(tǒng)包括智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)RTU、遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)機(jī)、數(shù)字接口箱、電子裝置IED和AGC/AVC子站；所述智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)對遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)RTU、遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)機(jī)、數(shù)字接口箱、電子裝置IED和AGC/AVC子站的二次信息量進(jìn)行監(jiān)控；所述數(shù)字接口箱指的是全數(shù)字仿真子系統(tǒng)與廠站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字信號傳遞的接口裝置。
[0085]智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控主機(jī)、操作員站、工程師工作站、I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、III區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)及應(yīng)用服務(wù)器；所述操作員站、工程師工作站、I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、III區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)及IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)均與監(jiān)控主機(jī)連接；所述應(yīng)用服務(wù)器分別與I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、III區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)及IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)連接；所述智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)用于運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析與智能告警、運(yùn)行管理和輔助應(yīng)用；
[0086]電子裝置IED功能包括I)采集或處理數(shù)據(jù)；2)接收或發(fā)送數(shù)據(jù)；3)接收或發(fā)送控制指令；4)執(zhí)行控制指令；所述電子裝置IED采用變壓器有載分接開關(guān)的控制器或具有自診斷功能的現(xiàn)場局部放電監(jiān)測儀。
[0087]廠站仿真子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自全數(shù)字仿真子系統(tǒng)輸出的數(shù)字量、模擬量等信息，可仿真生成遙測、遙信數(shù)據(jù)，通過IEC101、IEC104、DL476等常用通訊規(guī)約與主站系統(tǒng)進(jìn)行交互；并能仿真輸出事件順序記錄(S0E記錄)、各種元器件動作，以及仿真遙控正確、錯誤、遙調(diào)拒動、滑檔等各種情況。
[0088]廠站仿真子系統(tǒng)通過全數(shù)字仿真子系統(tǒng)的物理接口箱和功率放大器接入各種實際物理裝置(如繼電保護(hù)和安全自動裝置、直流輸電控制器等)，進(jìn)行實時仿真試驗，以檢驗其在系統(tǒng)中的實際效果。測評試驗系統(tǒng)與物理接口箱之間采用實時以太網(wǎng)通訊，保證仿真系統(tǒng)和物理接口箱之間最小能以50us為周期實時地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。[0089]廠站仿真子系統(tǒng)的仿真內(nèi)容包括:廠站仿真子系統(tǒng)通過數(shù)字化接口，可以與遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站二次設(shè)備進(jìn)行閉環(huán)仿真。在仿真過程中，廠站仿真子系統(tǒng)對電網(wǎng)模型進(jìn)行實時計算，并將智能電子裝置(IED)需要采集的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)通過千兆以太網(wǎng)發(fā)送給數(shù)字化接口箱，接口箱按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)對仿真報文進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，生成SMV/G00SE報文發(fā)送給IED ；IED返回的跳閘信號等數(shù)據(jù)通過GOOSE報文發(fā)送給接口箱，并轉(zhuǎn)換成仿真報文，通過千兆以太網(wǎng)返回給廠站仿真子系統(tǒng)，帶入仿真計算中，這樣就將智能電子裝置接入仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)對智能電子裝置的閉環(huán)測試。調(diào)度自動化廠站系統(tǒng)仿真功能數(shù)據(jù)交換情況如圖3所示。
[0090](四)電網(wǎng)自動控制閉環(huán)試驗:
[0091 ] 1>省調(diào)及以上AGC/AVC主站仿真:
[0092]對于被測對象為省調(diào)及以上電網(wǎng)AGC/AVC子站，測評試驗系統(tǒng)具備主站仿真功能。AGC/AVC子站將指令分解為各機(jī)組的有功/無功出力調(diào)節(jié)指令，下發(fā)給全數(shù)字仿真子系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組物理仿真模型，并形成調(diào)節(jié)后的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，作為遙測數(shù)據(jù)上傳并更新至主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)及SCADA，同時AGC/AVC子站根據(jù)各機(jī)組的狀態(tài)向主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)及SCADA更新上下調(diào)節(jié)閉鎖遙信量。主站仿真子系統(tǒng)通過計算電網(wǎng)調(diào)節(jié)后的運(yùn)行狀態(tài)來驗證調(diào)節(jié)指令響應(yīng)的合理性與正確性，已完成對省級及以上AGC/AVC主站的閉環(huán)測試。
[0093]2>地調(diào)AVC主站仿真:
[0094]地調(diào)AVC主站的仿真與省調(diào)相似，但無需子站裝置，根據(jù)電容電抗器開關(guān)的投切和變壓器檔位的升降，改變電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并將開關(guān)、刀閘的狀態(tài)信息下發(fā)給全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，計算出調(diào)節(jié)后的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，并更新至主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)及SCADAj^S狀態(tài)估計生產(chǎn)新的電網(wǎng)模型，再 等待進(jìn)行下一個周期的AVC計算。
[0095]3>AGC/AVC 子站仿真:
[0096]對于被測對象為主站AGC/AVC模塊，根據(jù)全數(shù)字仿真子系統(tǒng)及主站仿真子系統(tǒng)提供的初始遙測、遙信數(shù)據(jù)和電網(wǎng)模型，計算并給出AGC/AVC的控制指令。測評試驗系統(tǒng)具備AGC/AVC子站仿真功能，以響應(yīng)AGC/AVC主站下發(fā)的控制指令，并且AGC/AVC子站系統(tǒng)需要對該控制指令做出如下響應(yīng):告知主站調(diào)整后的機(jī)組有功、無功出力(遙測值)，告知主站該發(fā)電機(jī)的狀態(tài)信息(遙信量如上下調(diào)節(jié)閉鎖等)。
[0097]本發(fā)明提供的一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺及其仿真方法，可以對調(diào)度主站、遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)RTlXRemote Terminal Unit)和保護(hù)等自動化設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行自動化標(biāo)準(zhǔn)化測試，測試類別可包括功能測試、性能測試、可靠性測試、兼容性測試、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)符合性和安全性測試等，適合于對上述設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行全面的出廠測試、驗收測試、版本升級測試、以及設(shè)備、系統(tǒng)之間的對比評估等測試，可為調(diào)度自動化系統(tǒng)測試提供標(biāo)準(zhǔn)化測試環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)化測試工具、自動化測試能力及規(guī)范化的流程管理，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，有效支撐電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0098]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)度自動化系統(tǒng)的仿真平臺，其特征在于，所述仿真平臺包括全數(shù)字仿真子系統(tǒng)、主站仿真子系統(tǒng)和廠站仿真子系統(tǒng)，所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過在線數(shù)據(jù)接口和規(guī)約轉(zhuǎn)換接口與主站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過物理接口箱和數(shù)字化接口箱與廠站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
2.如權(quán)利要求1所述的仿真平臺，其特征在于，所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)的功能包括物理模型搭建、狀態(tài)估計、潮流計算和暫態(tài)計算； 所述物理模型搭建包括系統(tǒng)模型搭建和開關(guān)元件模型搭建；系統(tǒng)模型包括電源模型、網(wǎng)絡(luò)元件模型、負(fù)荷模型和直流輸電系統(tǒng)模型，用于對電力系統(tǒng)發(fā)輸變配各環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真計算; 開關(guān)元件模型包括開關(guān)模型和刀閘模型，用于反映電網(wǎng)中元件的拓?fù)溥B接關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的仿真平臺，其特征在于，主站仿真功能基于所述試驗系統(tǒng)內(nèi)的全數(shù)字仿真子系統(tǒng)與主站仿真子系統(tǒng)，通過對主站系統(tǒng)的仿真模擬，用于對廠站系統(tǒng)被測對象及主站系統(tǒng)被測對象進(jìn)行測試。
4.如權(quán)利要求1所述的仿真平臺，其特征在于，廠站仿真功能基于所述試驗系統(tǒng)內(nèi)的全數(shù)字仿真子系統(tǒng)與廠站仿真子系統(tǒng)，通過對廠站系統(tǒng)的仿真模擬，用于對主站系統(tǒng)被測對象及廠站系統(tǒng)被測對象進(jìn)行測試； 廠站仿真子系統(tǒng)通過全數(shù)字仿真子系統(tǒng)的物理接口箱和功率放大器接入物理裝置，進(jìn)行實時仿真試驗；所述試驗系統(tǒng)與物理接口箱之間采用實時以太網(wǎng)通訊，廠站仿真子系統(tǒng)和物理接口箱之間最小以50us為周期實時地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；物理裝置包括繼電保護(hù)、安全自動裝置以及直流輸電控制器。
5.一種調(diào)度自動化系統(tǒng) 仿真方法，其特征在于，所述方法用的系統(tǒng)為綜合測評試驗系統(tǒng)，試驗系統(tǒng)包括全數(shù)字仿真子系統(tǒng)、主站仿真子系統(tǒng)和廠站仿真子系統(tǒng)，所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過在線數(shù)據(jù)接口和規(guī)約轉(zhuǎn)換接口與主站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述全數(shù)字仿真子系統(tǒng)通過物理接口箱和數(shù)字化接口箱與廠站仿真子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互； 所述方法包括: A、全數(shù)字仿真計算； B、對主站系統(tǒng)進(jìn)行仿真； C、對廠站系統(tǒng)進(jìn)行仿真；和 D、電網(wǎng)自動控制閉環(huán)試驗。
6.如權(quán)利要求5所述的仿真方法，其特征在于，所述A中，采用全數(shù)字仿真子系統(tǒng)進(jìn)行全數(shù)字仿真計算，全數(shù)字仿真計算內(nèi)容包括: (1)對于電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù):首先進(jìn)行狀態(tài)估計，生成仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)源，并對電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計算及暫態(tài)計算，模擬仿真電力系統(tǒng)在各種擾動、狀態(tài)變化、設(shè)備動作情況下的運(yùn)行狀態(tài)，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)通過通訊規(guī)約接口轉(zhuǎn)換傳遞給主站仿真子系統(tǒng)，為調(diào)度自動化系統(tǒng)主站端的測試及廠站端的測試提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)源； (2)對于被測對象為主站系統(tǒng)測試時:全數(shù)字仿真子系統(tǒng)及廠站仿真子系統(tǒng)搭建子站系統(tǒng)仿真環(huán)境，模擬子站系統(tǒng)的各種行為，為主站系統(tǒng)的測試提供閉環(huán)的測試環(huán)境； (3)對于被測對象為AGC/AVC子站系統(tǒng)測試時:對于子站系統(tǒng)測試，全數(shù)字仿真子系統(tǒng)及主站仿真子系統(tǒng)搭建主站系統(tǒng)仿真環(huán)境,模擬主站系統(tǒng)的各種行為，為子站系統(tǒng)的測試提供閉環(huán)的測試環(huán)境； (4)對于自動發(fā)電控制AGC和自動電壓控制AVC閉環(huán)測試:將自動發(fā)電控制AGC和自動電壓控制AVC子站的動作反饋到發(fā)電機(jī)組物理模型中，并仿真計算控制命令執(zhí)行后的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，將其反饋到調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)對控制類應(yīng)用的閉環(huán)測試； (5)對于被測對象為廠站系統(tǒng)裝置測試時:廠站系統(tǒng)裝置的動作及信號傳輸反饋到全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，實現(xiàn)對廠站系統(tǒng)裝置的閉環(huán)測試。
7.如權(quán)利要求6所述的仿真方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)源是指全數(shù)字仿真子系統(tǒng)中與實際系統(tǒng)元件的潮流保持一致生成的數(shù)據(jù)，傳遞給主站仿真子系統(tǒng)，供后續(xù)計算和測試; 所述子站系統(tǒng)的各種行為包括分解及執(zhí)行主站系統(tǒng)下發(fā)的各種遙控、遙調(diào)命令。
8.如權(quán)利要求5所述的仿真方法，其特征在于，所述B中，主站仿真子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源來自于全數(shù)字仿真子系統(tǒng)直接生成的能量管理系統(tǒng)EMS、廣域監(jiān)測系統(tǒng)WAMS、故障信息和電網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，或通過在線數(shù)據(jù)接口，將主站仿真子系統(tǒng)采集的在線數(shù)據(jù)傳遞給全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，經(jīng)狀態(tài)估計及潮流計算，生成測試要求的模型、斷面和實時數(shù)據(jù)，作為初始數(shù)據(jù)源提供給主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)，供主站仿真子系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺、應(yīng)用模塊或被測主站系統(tǒng)對象進(jìn)行測試和聯(lián)合調(diào)試使用。
9.如權(quán)利要求8所述的仿真方法，其特征在于，采用所述主站仿真子系統(tǒng)對主站系統(tǒng)進(jìn)行仿真，所述主站仿真子系統(tǒng)針對被測對象傳輸數(shù)據(jù)及信息，包括: <1>被測對象為主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA服務(wù)器和基礎(chǔ)平臺時，從主站仿真子系統(tǒng)的前置服務(wù)器中傳輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以供測試； 〈2>被測對象為主站系統(tǒng)類應(yīng)用模塊時，從主站仿真子系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺中傳輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以供測試； <3>被測對象為廠站系統(tǒng)中的一體化監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)、測控裝置時，向主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)發(fā)送遙測、遙信信息以供測試； 〈4>被測對象為自動發(fā)電控制AGC和自動電壓控制AVC子站時，從主站仿真子系統(tǒng)的前置系統(tǒng)傳輸遙控、遙調(diào)命令，并將設(shè)備動作情況發(fā)送給全數(shù)字仿真子系統(tǒng)，改變電力系統(tǒng)物理模型，完成閉環(huán)測試。
10.如權(quán)利要求5所述的仿真方法，其特征在于，所述C中，采用所述廠站仿真子系統(tǒng)對廠站系統(tǒng)進(jìn)行仿真，仿真內(nèi)容包括: 廠站仿真子系統(tǒng)通過數(shù)字化接口，與遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站二次設(shè)備進(jìn)行閉環(huán)仿真，在仿真過程中，廠站仿真子系統(tǒng)對電網(wǎng)模型進(jìn)行實時計算，并將電子裝置IED采集的電壓、電流和開關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)通過千兆以太網(wǎng)發(fā)送給數(shù)字化接口箱，數(shù)字化接口箱按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)對仿真報文進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，生成SMV/GOOSE報文發(fā)送給電子裝置IED ;電子裝置IED返回的跳閘信號數(shù)據(jù)通過GOOSE報文發(fā)送給數(shù)字化接口箱，并轉(zhuǎn)換成仿真報文，通過千兆以太網(wǎng)返回給廠站仿真子系統(tǒng)，帶入仿真計算中，將電子裝置IED接入試驗系統(tǒng)，用于實現(xiàn)對電子裝置IED的閉環(huán)測試。
11.如權(quán)利要求5所述的仿真方法，其特征在于，所述D中，電網(wǎng)自動控制閉環(huán)試驗包括: 1>省調(diào)及以上AGC/AVC主站仿真；2>地調(diào)AVC主站仿真；3>AGC/AVC子站仿真，實現(xiàn)對主站系統(tǒng)電網(wǎng)自動控制應(yīng)用；和4>AGC/AVC子站的閉環(huán)測試。`
【文檔編號】G06F17/50GK103488835SQ201310446108
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】李宇佳, 花靜, 狄方春, 楊清波 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院