[发明专利]电力系统同步相量测量装置动态测试方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力测量技术领域，尤其涉及电力系统同步相量测量装置动态测试方法及装置。

背景技术

PMU（Phasor Measurement Unit，同步相量测量装置）是用于进行同步相量的测量和上送，并进行动态和暂态数据记录的装置。随着电网互联的不断发展，电网安全稳定运行的问题日益突出，基于PMU的WAMS（Wide-area Measurement System，广域测量系统）在电力系统的应用，为上述问题的解决提供了新的技术手段。WAMS对电力系统运行状态进行准确而全面的实时监测，一般将其作为除保护或安控装置外的第三道防线。PMU是WAMS的核心部分，在整个系统中起到原始数据采集、同步相量计算和同步相量发送的作用。

随着投入电网的PMU大量增加，相关的测试也成为备受关注的课题。目前针对PMU的测试，主要集中于环境测试、EMC（Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性）测试和静态测试。国家质量监督检验检疫总局颁布的《电力系统同步相量测量装置检测规范》国家标准中规定了系统操作、系统故障等PMU动态试验，目前相关的动态试验尚属空白。

现有技术中的PMU性能测试一般是由交流信号源输出三相交流电压和三相交流电流至录波器和PMU，脉冲发生器输出模拟发电机键相信号的脉冲、标准GPS（Global Positioning System，全球定位系统）校验时钟输出PPS（Pulse Per Second，秒脉冲）信号和PPM（Pulse Per Minute，分脉冲）信号至录波器；同步相量测量装置测量动态三相电压、三相电流的绝对相角和发电机的功角；录波器同时记录三相电压、电流、PPS信号、PPM信号和脉冲波形，通过时域波形分析得到动态三相电压绝对相角标准值、三相电流绝对相角标准值和发电机功角标准值，计算同步相量测量装置绝对相角和发电机功角测试误差。然而，现有技术中的PMU性能测试操作复杂、费时费力，且难以实现系统操作、暂态、异常等动态工况下的PMU动态性能测试。

发明内容

本发明实施例提供一种电力系统同步相量测量装置PMU动态测试方法，用以简单方便、正确合理地检测和评估PMU的性能，更好地推动PMU技术的进一步发展，该方法包括：

在实时数字仿真装置RTDS平台上搭建包含发电机组、变压器、线路、负荷和等值电网的仿真模型；

利用所述仿真模型模拟电力系统的动态特征，并通过实时仿真试验对PMU进行检测。

一个实施例中，所述仿真模型是在动模测试两站、单电压等级、双电源模型的基础上，扩展形成的500kV和220kV两电压等级电磁环网结构模型。

一个实施例中，所述仿真模型包括：

在电厂侧，模拟两台机组，通过500kV和220kV线路将功率送出，其中500kV母线为3/2接线，220kV母线为双母接线形式；

在变电站侧，500kV母线和220kV母线均为双母线接线方式，并通过联络变联接，与等值系统相连。

一个实施例中，利用所述仿真模型模拟电力系统的动态特征，包括：

利用所述仿真模型模拟电力系统的系统操作、暂态和异常行为对PMU的影响。

一个实施例中，通过实时仿真试验对PMU进行检测，包括：

将所述仿真模型输出的互感器二次侧电压模拟量通过功率放大器送至PMU的电压接点；

利用PC机模拟接受端监测PMU实时上送数据的正确性，并通过PC机调取触发录波文件并审核录波的正确性。

一个实施例中，通过实时仿真试验对PMU进行检测，包括：

将所述仿真模型输出的互感器二次侧电流模拟量通过功率放大器送至PMU的电流回路；

利用PC机模拟接受端监测PMU实时上送数据的正确性，并通过PC机调取触发录波文件并审核录波的正确性。

本发明实施例还提供一种电力系统PMU动态测试装置，用以简单方便、正确合理地检测和评估PMU的性能，更好地推动PMU技术的进一步发展，该装置包括：

模型建立模块，用于在RTDS平台上搭建包含发电机组、变压器、线路、负荷和电网模型的仿真模型；

模拟检测模块，用于利用所述仿真模型模拟电力系统的动态特征，并通过实时仿真试验对PMU进行检测。

一个实施例中，所述模型建立模块具体用于搭建所述仿真模型为：在动模测试两站、单电压等级、双电源模型的基础上，扩展形成的500kV和220kV两电压等级电磁环网结构模型。

一个实施例中，所述模型建立模块具体用于搭建如下仿真模型：