[发明专利]电力系统暂态稳定并行化测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力测试技术领域的系统及其方法，具体地说，涉及的是一种电力系统暂态稳定并行化测试系统及其测试方法。

背景技术

从2003年下半年开始，全球范围内连续发生了数起大规模停电事故，引起了人们对电力系统暂态稳定问题的广泛关注。目前，电力系统机电暂态稳定性测试方法主要有时域仿真法、暂态能量法和混合法等。时域仿真法通过对非线性微分---代数方程组的求解获得发电机故障运行轨迹，其优点是处理结果精确，模型适应性强；缺点是处理量大，比较耗时。为了提高时域仿真法的处理速度，可以采用电网动态等值技术和并行化求解方法。暂态能量法采用李雅普诺夫稳定性对系统稳定性进行测试，其优点是处理速度快，可以给出稳定裕度等指标；缺点是模型适应能力不强。而混合法充分结合了时域仿真法模型丰富和暂态能量法处理速度快的优点，利用时域仿真法获得故障运行轨迹，然后采用暂态能量函数进行稳定性测试，具有广阔的应用前景。现代电力系统正朝着高电压、大机组、大电网互联和运行市场化等方面发展，并向在线实时甚至超实时数值仿真分析提出了挑战，如何充分发挥网络上现有各种软硬件资源的处理能力进行电力系统暂态稳定测试，又是一个当前的技术难题。

经对现有技术的文献检索发现，K.Hopkinson等人在《IEEE Transactions OnPower Systems》2006，第21卷第2期上发表了“EPOCHS：A Platform forAgent-Based Electric Power and Communication Simulation Built fromCommercial Off-The-Shelf Components”。该文报道了一种将电力网络和通信网络集成进行同步仿真的方法。该方法克服了传统电力网络和通信网络均只能分别进行仿真的不足，将通用电力系统稳定分析工具和通信协议仿真工具集成在一起，这样不仅可以分析电力系统的机电暂态和电磁暂态特性，还可以同步仿真网络协议的通信性能。该仿真器采用已商业化的软件工具进行集成。该方法的缺点在于系统集成度不高，面向专业应用领域的功能尚待进一步完善。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术，提供一种电力系统暂态稳定并行化测试系统及方法，一方面考察整个电力网络的各种统计特性，另一方面从较深层次将网络通信工具嵌入到电力系统暂态稳定测试工具中，最大限度地提高了对现有各种软硬件资源的利用效率。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明所涉及的电力系统暂态稳定并行化测试系统，包括：能量管理系统(EMS)、数据接口模块、拓扑分析模块、聚类分析模块、潮流分析模块、动态数据库、故障筛选模块、网络资源管理模块、测试任务调度模块、测试模块单元、性能预测与行为控制模块。其中：

所述的能量管理系统(EMS)一端连于电力系统，另一端连于数据接口模块，用于获取电力系统运行的实时断面信息；

所述的数据接口模块为一数据转换模块，将能量管理系统EMS采集到的数据转化为系统所能检测的数据格式，供拓扑分析模块使用；

所述的拓扑分析模块，一端与数据接口模块连接，接收数据接口模块转换后的数据，另一端与聚类分析模块相连，将网络拓扑分析结果电网拓扑统计特性参数传送给聚类分析模块；

所述的聚类分析模块，其聚类分析输入项为电网拓扑统计特性参数，输出项为电网分层分区信息，供潮流分析模块使用；

所述的潮流分析模块，对电网的潮流分布进行分析处理，结果存入动态数据库；

所述的动态数据库，是一个物理存储设备，存储本测试系统的数据。动态数据库一端连于潮流分析模块，接收其分析结果；另一端连于故障筛选模块和网络资源管理模块。动态数据库与故障筛选模块和网络资源管理模块连接，其数据流动是双向的：一方面，故障筛选模块和网络资源管理模块利用动态数据库中的数据进行故障筛选和网络资源管理；另一方面，它们又将故障筛选结果和网络资源列表存入动态数据库；

所述的故障筛选模块，利用动态数据库中存储的数据进行故障筛选和排序，产生测试任务列表，提交给测试任务调度模块；

所述的网络资源管理模块，利用动态数据库中存储的历史资源列表，搜索互联网上的计算机资源，形成新的资源列表，提交给测试任务调度模块；

所述的测试任务调度模块，根据故障筛选模块提交的测试任务列表和网络资源管理模块提交的资源列表，对网络上的各种软硬件资源进行统一协调管理，以实现计算任务的优化调度。优化调度的结果供多个测试单元模块使用；