[发明专利]一种同步相量测量单元PMU的静动态测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及同步相量测量技术领域，尤其涉及一种同步相量测量单元PMU的静动态测试系统。

背景技术

近年来，智能电网的提出及实施使WAMS得到广泛应用，为电网提供了大量同步相量数据，基于同步相量信息的动态安全控制得到广泛的应用，为电力系统动态安全监控提供了基础。然而，作为一种量测手段，同步相量测量单元（PMU，PhasorMeasurement Unit）受诸多因素影响，其量测信息不可避免存在量测误差、动态响应延时等问题。并且由于不同PMU厂家采用的硬件及算法不同，各厂家PMU的量测精度及动态响应速度也不相同。如果在各厂家PMU安装投运之前不对其进行统一测试，其量测精度及一致性将不能得到保障，有可能其同步相量信息不可用，从而限制智能电网各种控制系统的作用，严重时甚至可能导致错误的控制措施，进一步扩大故障。因此完整系统的PMU静动态测试对电力系统动态安全监控至关重要。

然而在现有技术方案中，PMU动态标准刚刚发布，测试项目不清晰，信号参数变化范围较大，并且数据分析繁琐，手工测试工作周期较长，且不全面系统，国内尚无完整的PMU静动态测试系统研发成功。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步相量测量单元PMU的静动态测试系统，该系统可对PMU进行全面、系统的静态及动态测试，极大的减少了手动测试的工作量，提高了测试效率，并提供完整客观的PMU性能评估方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种相量测量单元PMU的静动态测试系统，所述系统包括信号发生模块，相量提取模块和误差统计分析模块，其中：

所述信号发生模块将Omicron继电保护测试仪作为信号源，并对该信号源进行时间同步补偿及信号精度补偿，使其发出的信号精度高于PMU量测精度，并在此基础上形成PMU测试波形库；

相量提取模块采用计算机设备作为PMU主站，向被测试PMU发出离线召唤命令，并按照PMU标准的相量信号传输格式，提取并分析得到PMU量测相量信息；

误差统计分析模块根据制定的测试项目生成相量理论值，将所得到的PMU量测相量与所述相量理论值进行比较，得到相量、频率、功率误差及综合矢量误差，并据此进行误差统计分析评估，最终将上述分析评估结果自动写入文档，形成测试报告。

所述在此基础上形成信号发生库，具体包括：

通过Omicron的状态序列及暂态回放两种方式形成PMU测试波形库，该PMU测试波形库可发出PMU测试所需所有信号。

所述按照PMU标准的相量信号传输格式，提取并分析得到PMU量测相量信息，具体包括：

按照PMU标准的相量信号传输格式分析解读，提取出相量幅值、相角、频率、频率变化率、有功功率及无功功率有关的量测相量信息，并进一步进行数据格式转换，得到所述PMU量测相量信息的量测结果并储存。

所述据此进行误差统计分析评估，具体包括：

通过图形、表格及误差分布图表征所述PMU量测相量的误差水平及分布情况；

且所述评估的方式包括：误差最大值、最小值、中位数、平均值和标准差，分别表现PMU量测相量的误差极值、平均水平及分布情况。

所述误差统计分析模块进一步通过频率影响因子这一指标评价所述PMU量测相量受频率偏移的影响程度。

所述信号发生模块进一步采用多种信号发生方式来满足静动态测试要求，其中：

静态信号采用状态序列的方式输出，通过每个状态中参数的改变，来模拟电力系统中静态条件下不同的运行方式；

动态信号根据信号数学模型形成相应的comtrade文件，并利用暂态回放的方式模拟电力系统中的动态信号。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述系统包括信号发生模块，相量提取模块和误差统计分析模块，其中所述信号发生模块将Omicron继电保护测试仪作为信号源，并对该信号源进行时间同步补偿及信号精度补偿，使其发出的信号精度高于PMU量测精度，并在此基础上形成PMU测试波形库；相量提取模块采用计算机设备作为PMU主站，向被测试PMU发出离线召唤命令，并按照PMU标准的相量信号传输格式，提取并分析得到PMU量测相量信息；误差统计分析模块根据制定的测试项目生成相量理论值，将所得到的PMU量测相量与所述相量理论值进行比较，得到相量、频率、功率误差及综合矢量误差，并据此进行误差统计分析评估，最终将上述分析评估结果自动写入文档，形成测试报告。该系统可对PMU进行全面、系统的静态及动态测试，极大的减少了手动测试的工作量，提高了测试效率，并提供完整客观的PMU性能评估方法。