一種風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)及其方法，測試系統(tǒng)包括調(diào)度指令解析模塊、指令實(shí)時接收模塊、裝置啟動模塊、模擬量采集模塊、分析計(jì)算模塊、時鐘模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和波形繪制模塊。測試方法包括步驟（1）接收調(diào)度控制中心下發(fā)的目標(biāo)指令信號；（2）采集風(fēng)電場的電壓電流信號數(shù)據(jù)；（3）根據(jù)采集的電壓電流信號計(jì)算風(fēng)電場有功、無功、功角值；（4）將接收的目標(biāo)指令信號與采集、計(jì)算的數(shù)據(jù)在時間信號下同步輸出；（5）根據(jù)時間坐標(biāo)下的相關(guān)數(shù)據(jù)繪制波形并輸出。本發(fā)明采用統(tǒng)一時鐘模塊將目標(biāo)指令信號與采集、計(jì)算的風(fēng)電場信號同步輸出，可準(zhǔn)確比較目標(biāo)值、實(shí)測值與計(jì)算值，避免數(shù)據(jù)不統(tǒng)一的錯誤，提高了風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)準(zhǔn)確性。
【專利說明】—種風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)及其方法，屬于風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人類對能源的需求快速增長，能源產(chǎn)業(yè)也有了所未有的規(guī)模發(fā)展。以煤炭、石油作為主要一次能源，不僅使人類社會面臨著常規(guī)能源枯竭的問題，還引起了全球氣候變暖和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，對自然生態(tài)系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)和人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。開發(fā)利用新能源已經(jīng)成為世界能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。
[0003]當(dāng)前，風(fēng)力發(fā)電是可再生能源開發(fā)利用中技術(shù)最成熟、最具開發(fā)規(guī)模和最具商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電形式。風(fēng)力發(fā)電在減輕環(huán)境污染、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等方面的突出作用；此外，風(fēng)電與火電、水電、核電相比，建設(shè)周期短、見效快，因此風(fēng)電成為世界上增長最快的清潔能源，具有廣闊的發(fā)展前景。我國政府先后頒布了多項(xiàng)激勵風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的政策法規(guī)，有力地促進(jìn)了我國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展。2010年上半年國家能源局基本明確:2015年全國風(fēng)電規(guī)劃裝機(jī)9000萬kW (含海上風(fēng)電500萬kW)，2020年全國風(fēng)電規(guī)劃裝機(jī)1.5億kW (含海上風(fēng)電3000萬kW)。
[0004]風(fēng)電通過電網(wǎng)傳輸，根據(jù)電力行業(yè)相關(guān)要求與技術(shù)規(guī)范，風(fēng)電場在正式投運(yùn)前及運(yùn)行中均需要進(jìn)行一系列的風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)，以確保風(fēng)電機(jī)組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。其中，根據(jù)電力調(diào)度控制中心下發(fā)的目標(biāo)指令，風(fēng)電場進(jìn)行的有功、無功控制能力測試尤其重要。風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)是風(fēng)電場調(diào)試、運(yùn)行中的重要步驟，也是評估風(fēng)電場運(yùn)行狀態(tài)、判斷風(fēng)電場并網(wǎng)運(yùn)行能力的重要依據(jù)。在進(jìn)行風(fēng)電場有功、無功控制能力測試等涉網(wǎng)試驗(yàn)時，需要將風(fēng)電場數(shù)據(jù)波形與調(diào)度下發(fā)目標(biāo)值進(jìn)行比較分析，以此作為其控制與調(diào)節(jié)能力的判斷依據(jù)。
[0005]目前，各類風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)測試系統(tǒng)只能采集風(fēng)電場的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，給出現(xiàn)場相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)與波形；再將其輸出數(shù)據(jù)、波形與調(diào)度目標(biāo)指令進(jìn)行對比，這種試驗(yàn)方法造成兩個主要問題:一是無法及時、直觀的看出目標(biāo)值與實(shí)測值之間的關(guān)系，不僅給涉網(wǎng)試驗(yàn)帶來不便，還會因控制調(diào)節(jié)評估難度增大而給風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)安全帶來隱患；二是涉網(wǎng)試驗(yàn)結(jié)果存在誤差甚至錯誤，可能因時鐘不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)不同步、幅值不對應(yīng)等原因造成試驗(yàn)分析結(jié)果的誤差或錯誤，影響涉網(wǎng)試驗(yàn)的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)及其方法，實(shí)現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的實(shí)時比對輸出，即保證了涉網(wǎng)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，又可直觀輸出同一時間坐標(biāo)下的調(diào)度目標(biāo)數(shù)據(jù)值與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)值。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):[0008]本發(fā)明的一種風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)，包括
[0009]調(diào)度指令解析模塊，用于對規(guī)約報(bào)文進(jìn)行全過程的解析，由一個獨(dú)立的偵聽線程監(jiān)聽調(diào)度報(bào)文，并在大量的報(bào)文中篩選出調(diào)度控制中心下發(fā)的目標(biāo)指令信號，并發(fā)送至指令實(shí)時接收模塊；同時解析遙調(diào)量變化，將解析變化結(jié)果發(fā)送至裝置啟動模塊；
[0010]裝置啟動模塊，用于接收到調(diào)度指令解析模塊發(fā)出的解析變化結(jié)果，當(dāng)變化結(jié)果滿足設(shè)定要求時，發(fā)出啟動信號至指令實(shí)時接收模塊與模擬量采集模塊；
[0011]指令實(shí)時接收模塊，用于同時接收裝置啟動模塊發(fā)出的啟動信號和調(diào)度指令解析模塊的有功遙調(diào)量信號Po、無功電壓遙調(diào)量信號U0;當(dāng)接收到啟動信號后，將采集的有功遙調(diào)量信號Po、無功電壓遙調(diào)量信號U0輸出至?xí)r鐘模塊；
[0012]模擬量采集模塊，用于同時接收裝置啟動模塊發(fā)出的啟動信號和系統(tǒng)外部的風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1 ;當(dāng)接收到啟動信號后，將采集的風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；
[0013]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于接收模擬量采集模塊發(fā)出的電壓模擬量信號U1、風(fēng)電場電流I1，經(jīng)模塊中的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元后得到電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I，同時輸出至分析計(jì)算模塊和時鐘模塊；
[0014]分析計(jì)算模塊，用于根據(jù)電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I進(jìn)行分析計(jì)算，得出有功值P、無功值Q和功角Φ，輸出至?xí)r鐘模塊；分析計(jì)算的方法為現(xiàn)有技術(shù)此處不再贅述。
[0015]時鐘模塊，用于分別接收來自指令實(shí)時接收模塊的有功遙調(diào)量信號Ptl、無功電壓遙調(diào)量信號Utl，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的電壓數(shù)字量U、電流數(shù)字量I，分析計(jì)算模塊的有功值P、無功值Q和功角Φ，將以上數(shù)字量信號統(tǒng)一在時間序列下，得到時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量P。、U。、U、1、P、Q、Φ，并輸出至數(shù)據(jù)輸出模塊;
[0016]和數(shù)據(jù)輸出模塊，用于將時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量Pp %、U、1、P、Q、Φ通過輸出接口輸出至系統(tǒng)外部；
[0017]本發(fā)明還包括波形繪制模塊，接收時鐘模塊輸出的時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量P。、U。、U、1、P、Q、Φ，并根據(jù)實(shí)際需要與設(shè)置，繪制并輸出時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量匕、％、U、
1、P、Q、Φ 波形。
[0018]上述裝置啟動模塊包括開關(guān)輸入量回路和開關(guān)輸出回路(開關(guān)輸入量回路、開關(guān)輸出回路均為現(xiàn)有電路，兩者之間的連接關(guān)系也為現(xiàn)有技術(shù)，即現(xiàn)有的輸入輸出接口)，開關(guān)輸入量回路接入調(diào)度控制中心下發(fā)的目標(biāo)指令信號，開關(guān)輸出回路連接指令實(shí)時接收模塊與模擬量采集模塊，啟動其接收和采集功能。
[0019]上述時鐘模塊中數(shù)字量輸入端口接收指令實(shí)時接收模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、分析計(jì)算模塊的數(shù)字信號量Po、u0、U、1、P、Q、Φ，在統(tǒng)一時鐘下同步以上數(shù)字信號量，實(shí)現(xiàn)不同信號在同一時間坐標(biāo)下的同步輸出。
[0020]本發(fā)明的測試方法，具體包括以下幾個步驟:
[0021](I)調(diào)度指令解析模塊接收并解析調(diào)度控制中心下發(fā)的目標(biāo)指令信號，目標(biāo)指令信號包括有功遙調(diào)量Ptl和無功電壓遙調(diào)量Utl，解析變化量結(jié)果觸發(fā)裝置啟動模塊，將啟動信號同時發(fā)至指令實(shí)時接收模塊和模擬量采集模塊；
[0022](2)指令實(shí)時接收模塊收到啟動信號后，開始接收調(diào)度指令解析模塊發(fā)出的目標(biāo)指令信號，并提供給時鐘模塊；[0023]( 3 )模擬量采集模塊收到啟動信號后，采集系統(tǒng)外部的風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1，并提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I，同時發(fā)至分析計(jì)算模塊和時鐘模塊；分析計(jì)算模塊根據(jù)電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I計(jì)算得出有功值P、無功值Q和功角Φ，提供給時鐘模塊；
[0024](4)時鐘模塊將以上不同模塊提供的數(shù)字量信號在同一時鐘坐標(biāo)t下進(jìn)行統(tǒng)一，得到時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量匕、％、U、1、P、Q、Φ，然后將時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量匕、％、U、1、P、Q、Φ提供給數(shù)據(jù)輸出模塊；數(shù)據(jù)輸出模塊通過輸出接口輸出至系統(tǒng)外部。
[0025]本發(fā)明還包括步驟(5)，波形繪制模塊接收時鐘模塊輸出的時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量Po、U。、U、1、P、Q、Φ，并根據(jù)實(shí)際需要與設(shè)置，繪制并輸出時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號1:P0、U0、U、1、P、Q、Φ 波形。
[0026]本發(fā)明可進(jìn)行風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)與智能檢測，實(shí)現(xiàn)調(diào)度目標(biāo)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的實(shí)時比對輸出，既保證了涉網(wǎng)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，又可直觀輸出同一時間坐標(biāo)下的調(diào)度目標(biāo)數(shù)據(jù)值與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)值，提高了風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)準(zhǔn)確性和檢測風(fēng)電場有功、無功控制的能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的實(shí)施技術(shù)方案圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的實(shí)施方案系統(tǒng)工作流程圖；
[0030]圖4為某風(fēng)電場電氣接線圖；
[0031]圖5為人工手動下發(fā)目標(biāo)值的電流、有功功率的波形圖；
[0032]圖6為風(fēng)場無功電壓上調(diào)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0034]風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)，如圖1所示，包括:
[0035]調(diào)度指令解析模塊，對IEC60870-5-104等多種規(guī)約報(bào)文進(jìn)行全過程的解析，由一個獨(dú)立的偵聽線程監(jiān)聽該調(diào)度報(bào)文，并在大量的報(bào)文中篩選出調(diào)度中心下發(fā)的有效遙調(diào)報(bào)文，并發(fā)送至指令實(shí)時接收模塊；同時解析遙調(diào)量變化，將解析變化結(jié)果發(fā)送至裝置啟動模塊。
[0036]裝置啟動模塊，接收到調(diào)度指令解析模塊發(fā)出的解析變化結(jié)果，當(dāng)變化結(jié)果滿足設(shè)定要求時，發(fā)出裝置啟動信號至指令實(shí)時接收模塊與模擬量采集模塊。
[0037]指令實(shí)時接收模塊，同時接收裝置啟動模塊發(fā)出的啟動信號和調(diào)度指令解析模塊的數(shù)字量有功電壓遙調(diào)量信號Po、無功電壓遙調(diào)量信號U0 ;當(dāng)接收到啟動信號后，將采集的Po、Utl信號輸出至?xí)r鐘模塊。
[0038]模擬量采集模塊，同時接收裝置啟動模塊發(fā)出的啟動信號和裝置外部的風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1;當(dāng)接收到啟動信號后，將采集的風(fēng)電場電流I1、電壓信號U1輸出至?xí)r鐘模塊和分析計(jì)算模塊。
[0039]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，接收模擬量采集模塊發(fā)出的模擬量電壓U1、電流I1，經(jīng)模塊中的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元后得到電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I，同時輸出至分析計(jì)算模塊和時鐘模塊。
[0040]分析計(jì)算模塊，根據(jù)電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I進(jìn)行分析計(jì)算，得出有功值P、無功值Q和功角Φ，輸出至?xí)r鐘模塊。
[0041]時鐘模塊，分別接收來自指令實(shí)時接收模塊的匕、Utl,數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的U、I，分析計(jì)算模塊的P、Q、Φ，將以上數(shù)字量信號統(tǒng)一在時間序列下，得到時間t坐標(biāo)下的匕、Uc^ U、1、P、Q、Φ，并同時輸出至數(shù)據(jù)輸出模塊和波形繪制模塊。
[0042]數(shù)據(jù)輸出模塊，將時間t坐標(biāo)下的數(shù)字量P。、U。、U、1、P、Q、Φ通過輸出接口輸出至裝置外部。
[0043]波形繪制模塊，根據(jù)實(shí)際需要與設(shè)置，繪制并輸出時間t坐標(biāo)下的匕、U。、U、1、P、Q、Φ波形。
[0044]裝置啟動模塊中開關(guān)輸入量回路接入調(diào)度下發(fā)的數(shù)字量信號，開關(guān)輸出回路分別連接指令實(shí)時接收模塊與模擬量采集模塊，啟動其接收和采集功能。
[0045]時鐘模塊中數(shù)字量輸入端口接收指令實(shí)時接收模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、分析計(jì)算模塊共3個模塊的7個數(shù)字量信號，在統(tǒng)一時鐘下同步以上信號量，實(shí)現(xiàn)不同信號在同一時間坐標(biāo)下的同步輸出。
[0046]本發(fā)明還提供一種風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試方法，包括如下步驟:
[0047](I)接收并解析調(diào)度控制中心下發(fā)的指令信號，包括有功遙調(diào)量和無功電壓遙調(diào)量，變化量解析結(jié)果觸發(fā)裝置啟動模塊，將裝置啟動信號同時發(fā)至指令實(shí)時接收模塊和模擬量采集模塊；
[0048](2)指令實(shí)時接收模塊收到啟動信號后，開始接收調(diào)度指令實(shí)時接收模塊發(fā)出的調(diào)度目標(biāo)指令信號匕、U0,并提供給時鐘模塊；
[0049](3)模擬量采集模塊收到啟動信號后，采集風(fēng)電場現(xiàn)場模擬量數(shù)據(jù)電壓U1、電流
I1，并提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。模數(shù)轉(zhuǎn)換得到的電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I同時發(fā)至分析計(jì)算模塊和時鐘模塊。分析計(jì)算模塊根據(jù)υ、Ι計(jì)算得出有功P、無功Q和功角Φ，提供給時鐘豐旲塊;
[0050](4)時鐘模塊將以上不同模塊提供的數(shù)字量在同一時鐘坐標(biāo)t下進(jìn)行合并、統(tǒng)一，將時間t坐標(biāo)下的PpUpHP'Q、Φ提供給數(shù)據(jù)輸出模塊和波形繪制模塊。數(shù)據(jù)輸出模塊和波形繪制模塊，根據(jù)實(shí)際需要與設(shè)置，輸出時間t坐標(biāo)下1、P、Q、Φ的相關(guān)數(shù)據(jù)或波形。
[0051]步驟(1)中，調(diào)度目標(biāo)指令遙調(diào)信號啟動風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度遠(yuǎn)方開啟并控制風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)的錄波等功能。
[0052]步驟(4)中，將調(diào)度下發(fā)的目標(biāo)指令數(shù)字量信號與風(fēng)電場現(xiàn)場采集的模擬量信號及其分析計(jì)算結(jié)果在時鐘模塊中同步，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果與調(diào)度目標(biāo)指令的對比輸出功倉泛。
[0053]圖2為實(shí)施技術(shù)方案圖，圖3為實(shí)施方案系統(tǒng)工作流程圖，調(diào)度發(fā)送調(diào)節(jié)指令至風(fēng)電場的能量管理系統(tǒng)，能量管理系統(tǒng)收到指令經(jīng)過計(jì)算、按調(diào)節(jié)策略發(fā)送給各個管理系統(tǒng)，最后由管理系統(tǒng)下發(fā)給風(fēng)機(jī)組、SVG/SVC (無功補(bǔ)償裝置)執(zhí)行。智能測試儀通過報(bào)文直接讀取調(diào)度下發(fā)指令曲線，有效、直觀的測試風(fēng)電場有功、無功控制能力及響應(yīng)時間。
[0054]正式試驗(yàn)前，與風(fēng)電場能量管理系統(tǒng)廠家協(xié)商好通訊端口 IP、通訊端口及通訊規(guī)約、設(shè)定值的轉(zhuǎn)換系數(shù)。在測試儀上位監(jiān)控管理機(jī)軟件中將對應(yīng)的“遠(yuǎn)方軟啟動IP”和“端口”設(shè)置成與該參數(shù)一致。
[0055]程序啟動后，自動根據(jù)設(shè)定好的IP及端口與風(fēng)電場能量管理系統(tǒng)建立通訊鏈接，由一個獨(dú)立的偵聽線程監(jiān)聽該鏈路上的報(bào)文。
[0056]根據(jù)現(xiàn)場接線情況設(shè)置好模擬采集通道及其計(jì)算通道、遙調(diào)信號規(guī)約類型、數(shù)據(jù)類型、信息體地址等參數(shù)，并根據(jù)與風(fēng)電場能量管理系統(tǒng)廠家的協(xié)商結(jié)果設(shè)置好信號的乘因子與加因子(由乘因子和加因子將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的設(shè)定值)。
[0057]設(shè)置完成后啟動錄波，此時測試儀的AD采集線程開始工作，錄波界面上開始實(shí)時繪制風(fēng)場的電壓、電流、功率變化曲線，并進(jìn)入預(yù)錄模式，同時，根據(jù)遙調(diào)指令，解析出目標(biāo)設(shè)定值，將其也作為一根曲線(采樣率與AD采集一致)繪制在同一畫面上，當(dāng)偵聽線程接收到設(shè)定為觸發(fā)信號的遙調(diào)指令時，自動觸發(fā)后續(xù)錄波。由于AD采集線程跟遙調(diào)指令偵聽線程是完全并列同步運(yùn)行，所以時間上可以說是完全同步的。錄波結(jié)束后，通過調(diào)整對比風(fēng)電場的實(shí)時有功、無功電壓等曲線與調(diào)度目標(biāo)設(shè)定值曲線，能方便、準(zhǔn)確、及時、直觀的看到各遙調(diào)量與實(shí)測值趨勢對比，為涉網(wǎng)試驗(yàn)提供依據(jù)。
[0058]圖4為方案實(shí)施測試的某風(fēng)電場電氣接線圖。
[0059]圖5為人工手動下發(fā)目標(biāo)值的電流、有功功率的波形圖，圖中黃、綠、紅三條波形分別表示A、B、C三相電流值，藍(lán)色波形代表有功功率值，黑色波形表示調(diào)度手動下發(fā)的有功功率目標(biāo)值。省調(diào)機(jī)構(gòu)人工手動每隔4分鐘對#2主變下的運(yùn)行風(fēng)機(jī)下達(dá)一次有功目標(biāo)值，通過圖5可以發(fā)現(xiàn)，因人工控制下達(dá)指令，所以每次下達(dá)的指令之間會存在人為的時間誤差，但風(fēng)機(jī)系統(tǒng)對省調(diào)的調(diào)節(jié)指令執(zhí)行還是準(zhǔn)確的，實(shí)測電流和有功功率的變化曲線均能反應(yīng)出有功功率由80%的額定值降至20%額定值，再由20%額定值升至80%的額定值。
[0060]圖6為風(fēng)場無功電壓上調(diào)曲線圖，風(fēng)場電壓向上調(diào)節(jié)流程說明:1)A點(diǎn)收到調(diào)度上升2kV的指令；2)經(jīng)過6.7s的計(jì)算和指令傳輸后TCR開始調(diào)節(jié)(B點(diǎn))，直至SVC無功輸出為OMvar (C點(diǎn))；3)當(dāng)SVC無功輸出為OMvar時，開始調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)組的無功輸出，快速的將風(fēng)機(jī)組的感性無功輸出降至OMvar (D點(diǎn))；4)風(fēng)機(jī)組感性無功輸出降至OMvar后，SVC繼續(xù)調(diào)節(jié)，輸出容性無功，進(jìn)過多輪的計(jì)算和調(diào)節(jié)到達(dá)E點(diǎn)。電壓達(dá)到調(diào)節(jié)目標(biāo)值，調(diào)節(jié)完成；5)E點(diǎn)再次收到調(diào)度上升1.SkV的指令；6)經(jīng)過一輪SVC的調(diào)節(jié)，到達(dá)F點(diǎn)后開始調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)組，風(fēng)機(jī)組開始輸出容性無功；7)風(fēng)機(jī)輸出容性無功達(dá)到上限后，SVC再次開始調(diào)節(jié)(G點(diǎn))；8)SVC經(jīng)過幾次調(diào)節(jié)后，雖然并網(wǎng)點(diǎn)電壓沒有到達(dá)目標(biāo)值，但SVC容性無功都也達(dá)到輸出上限，因此停止調(diào)節(jié)。
[0061]本發(fā)明首次提出利用通訊報(bào)文觸發(fā)測試風(fēng)電場響應(yīng)時間的方法，所采取的的風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試裝置和方法，由于采用統(tǒng)一時鐘模塊將調(diào)度目標(biāo)指令信號與采集、計(jì)算的風(fēng)電場信號同步輸出，可以準(zhǔn)確比較目標(biāo)值、實(shí)測值與計(jì)算值，避免數(shù)據(jù)不統(tǒng)一的錯誤，提高風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)準(zhǔn)確性和檢測風(fēng)電場有功、無功控制的能力。
[0062]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)，其特征在于，包括 調(diào)度指令解析模塊，用于對規(guī)約報(bào)文進(jìn)行全過程的解析，由一個獨(dú)立的偵聽線程監(jiān)聽調(diào)度報(bào)文，并在大量的報(bào)文中篩選出調(diào)度控制中心下發(fā)的目標(biāo)指令信號，并發(fā)送至指令實(shí)時接收模塊；同時解析遙調(diào)量變化，將解析變化結(jié)果發(fā)送至裝置啟動模塊； 裝置啟動模塊，用于接收到所述調(diào)度指令解析模塊發(fā)出的解析變化結(jié)果，當(dāng)變化結(jié)果滿足設(shè)定要求時，發(fā)出啟動信號至指令實(shí)時接收模塊與模擬量采集模塊； 指令實(shí)時接收模塊，用于同時接收所述裝置啟動模塊發(fā)出的啟動信號和調(diào)度指令解析模塊的有功遙調(diào)量信號Po、無功電壓遙調(diào)量信號U0;當(dāng)接收到啟動信號后，將采集的有功遙調(diào)量信號Po、無功電壓遙調(diào)量信號U0輸出至?xí)r鐘模塊； 模擬量采集模塊，用于同時接收所述裝置啟動模塊發(fā)出的啟動信號和系統(tǒng)外部的風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1 ;當(dāng)接收到啟動信號后，將采集的風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊； 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于接收所述模擬量采集模塊發(fā)出的電壓模擬量信號U1、風(fēng)電場電流I1，經(jīng)模塊中的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元后得到電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I，同時輸出至分析計(jì)算模塊和時鐘模塊； 分析計(jì)算模塊，用于根據(jù)電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I進(jìn)行分析計(jì)算，得出有功值P、無功值Q和功角Φ，輸出至?xí)r鐘模塊； 時鐘模塊，用于分別接收來自所述指令實(shí)時接收模塊的有功遙調(diào)量信號Ptl、無功電壓遙調(diào)量信號Utl，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的電壓數(shù)字量U、電流數(shù)字量I，所述分析計(jì)算模塊的有功值P、無功值Q和功角Φ，將以上數(shù)字量信號統(tǒng)一在時間序列下，得到時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量P。、U。、U、1、P、Q、Φ，并輸出至數(shù)據(jù)輸出模塊； 和數(shù)據(jù)輸出模塊，用于將時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量匕、Uc^ U、1、P、Q、Φ通過輸出接口輸出至系統(tǒng)外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)，其特征在于， 還包括波形繪制模塊，接收所述時鐘模塊輸出的時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量匕、U。、U、1、P、Q、Φ，并根據(jù)實(shí)際需要與設(shè)置，繪制并輸出時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量匕、U。、U、1、P、Q、Φ波形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)，其特征在于， 所述裝置啟動模塊包括開關(guān)輸入量回路和開關(guān)輸出回路，所述開關(guān)輸入量回路接入調(diào)度控制中心下發(fā)的目標(biāo)指令信號，所述開關(guān)輸出回路連接指令實(shí)時接收模塊與模擬量采集模塊，啟動其接收和采集功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)，其特征在于， 所述時鐘模塊中數(shù)字量輸入端口接收指令實(shí)時接收模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、分析計(jì)算模塊的數(shù)字信號量Po、U0, U、1、P、Q、Φ，在統(tǒng)一時鐘下同步以上數(shù)字信號量，實(shí)現(xiàn)不同信號在同一時間坐標(biāo)下的同步輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于，具體包括以下幾個步驟: (I)所述調(diào)度指令解析模塊接收并解析調(diào)度控制中心下發(fā)的目標(biāo)指令信號，所述目標(biāo)指令信號包括有功遙調(diào)量Ptl和無功電壓遙調(diào)量U。，解析變化量結(jié)果觸發(fā)所述裝置啟動模塊，將啟動信號同時發(fā)至所述指令實(shí)時接收模塊和模擬量采集模塊； (2)所述指令實(shí)時接收模塊收到啟動信號后，開始接收所述調(diào)度指令解析模塊發(fā)出的目標(biāo)指令信號，并提供給時鐘模塊； (3)所述模擬量采集模塊收到啟動信號后，采集系統(tǒng)外部的風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1，并提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對風(fēng)電場電流I1、電壓模擬量信號U1進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I，同時發(fā)至所述分析計(jì)算模塊和時鐘模塊；所述分析計(jì)算模塊根據(jù)電壓數(shù)字量U和電流數(shù)字量I計(jì)算得出有功值P、無功值Q和功角Φ，提供給所述時鐘模塊； (4)所述時鐘模塊將以上不同模塊提供的數(shù)字量信號在同一時鐘坐標(biāo)t下進(jìn)行統(tǒng)一，得到時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量匕、％、^、0、Φ，然后將時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量P。、u0.ua,P,Q, φ提供給所述數(shù)據(jù)輸出模塊；所述數(shù)據(jù)輸出模塊通過輸出接口輸出至系統(tǒng)外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)電場涉網(wǎng)試驗(yàn)智能測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于， 還包括步驟(5)，所述波形繪制模塊接收時鐘模塊輸出的時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量PrUKP'Q、Φ，并根據(jù)實(shí)際需要與設(shè)置，繪制并輸出時間t坐標(biāo)下的數(shù)字信號量匕、Uc^U、1、P、Q、Φ 波形。
【文檔編號】G01R31/00GK104007341SQ201410216089
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】范子愷, 翟學(xué)鋒, 李辰龍, 徐鋼, 顧文, 徐泳淼, 李淑君, 杜先波 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇方天電力技術(shù)有限公司, 常州齊泰電氣制造有限公司