[发明专利]一种稳控系统的数字化闭环测试系统及方法

说明书

本发明公开一种稳控系统的数字化闭环测试系统，所述RTDS实时数字仿真系统包括N块并联的GTNET板卡；所述过程层交换机通过网线分别与所述安全稳定控制系统和所述N块并联的所述GTNET板卡连接；所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；其中，N大于1；所述安全稳定控制系统输出的GOOSE跳闸出口信号通过所述过程层交换机传输给所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡。通过路由器的VLAN设置和数字化接口通信配置文件实现稳控系统的模拟量、开关量采集和跳闸信号出口，形成完整的稳控系统数字化闭环测试系统，实现稳控测试系统的输入输出全数字化，能够提高稳控策略验证的效率和可靠度。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定控制技术领域，具体涉及一种稳控系统的数字化闭环测试系统及方法。

背景技术

随着电力系统安全稳定性和供电可靠性要求的提高，电力系统安全稳定控制系统(以下简称“稳控系统”)在全国各电网得到普遍应用，并成为电网日常运行不可或缺的重要组成部分。电力系统安全稳定控制系统规模庞大、装置数量众多，控制策略复杂多变，必须通过RTDS(Real Time Digital Simulator，实时数字仿真器)试验系统进行动态仿真测试，以确保系统运行的可靠性。

稳控系统RTDS仿真测试通过采集RTDS系统输出的线路、主变或发电机的电压、电流等模拟量和开关位置、跳闸信号等开关量，判断一次系统发生的故障，通过稳控系统控制策略动作后将解列、切机、切负荷等信号反馈回RTDS系统控制对应的元件，形成完整的稳控闭环测试系统。稳控系统需要同时采集多个元件的模拟量和开关量，而RTDS的I/O输出板卡特别是模拟量输出GTAO板卡每块仅能输出2个间隔的电压、电流量，对于一个较为庞大的稳控系统，经常需要配置几十块GTAO板卡；同时，GTAO板卡的输出为模拟量小信号，需要经过信号放大器才能输出与安全稳定控制系统二次回路相匹配的电压电流，接线十分复杂，试验效率不高；虽然目前已有部分厂家的安全稳定控制系统支持小信号直接与GTAO接口，但仍需要采用复杂的电缆连接匹配；GTAO、GTDI、GTDO等板卡均需要通过外部独立的开关电源供电，增加了系统设计的复杂度；由于仅支持常规电气接口的关系，目前的测试方法也不能够对大量存在的数字化变电站安全稳定控制系统进行测试研究。

目前，已有部分利用RTDS数字化接口GTNET对保护装置进行闭环测试的研究，但仅是利用单GTNET对单个间隔的保护装置的测试；对安全稳定控制系统的测试则是将GTNET输出的模拟量、开关量经合并单元和智能终端中转后再接入安全稳定控制系统，系统连线和转接关系复杂，不利于大规模稳控系统实时动态试验的开展。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种稳控系统的数字化闭环测试系统，能够验证稳控策略的有效性和可靠性。将稳控系统仿真试验系统从传统的电缆连接采样转变为数字化采样，且不需要合并单元或智能终端的中转，减少了RTDS外设板卡配置数量，简化了试验系统设计；同时采用了灵活的VLAN和虚端子配置方法，使得试验系统的仿真效率和可靠性大为提高。

第一方面，本发明提供了一种稳控系统的数字化闭环测试系统，包括RTDS实时数字仿真系统、过程层交换机和安全稳定控制系统；

所述RTDS实时数字仿真系统包括N块并联的GTNET板卡；其中，N大于1；

所述过程层交换机通过网线分别与所述安全稳定控制系统和所述N块并联的所述GTNET板卡连接；

所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；

所述安全稳定控制系统输出的GOOSE跳闸出口信号通过所述过程层交换机传输给所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡；