电力系统实时动态监测主站系统检测规范前期研究

程　佳，邢　颖

（1.国网杭州供电公司，杭州　310009；2.中国电力科学研究院，北京　100192）

电力系统实时动态监测主站系统检测规范前期研究

程佳1，邢颖2

（1.国网杭州供电公司，杭州310009；2.中国电力科学研究院，北京100192）

摘要：我国相量测量技术迅速发展，WAMS主站系统检测规范的制定显得尤为重要。文章叙述了WAMS应用情况和WAMS系列标准规范制定情况，综述了制定主站检测规范的必要性，根据主站系统在电力调度中心的运行情况，提出了主站系统检测规范应检测的内容。电力系统实时动态监测主站系统检测内容和方法的研究，为主站系统检测规范的制定奠定基础，为实时动态监测系统的发展和实用化提供参考和依据。

关键词：相量量测；WAMS主站；调度中心；检测规范

0　引言

同步相量测量技术的出现，为电网的动态监视和事故分析提供了一种新技术实现方案的可能。为确保功能的完善性、性能的高效性和系统的稳定性，应遵循统一的规范标准对系统进行全面的测试，以保证主站系统的功能和性能满足实际调度需求。

根据WAMS系统在电力调度中心的应用，提出了主站系统检测规范应检测的内容，主要包括硬件要求、系统功能和应用功能等，提出了规约测试、传输延时测试、数据格式测试、系统和应用功能性能的测试方法等，为主站系统的试点和实用化提供参考。

1　WAMS系统

WAMS系统一般配置如图：

主站系统配置

2　主站检测

2.1硬件设备和网络联结检验

基于主站系统满足电力调度需求，检查各硬件设备包括数据采集服务器以及台数、实时应用服务器以及台数、历史数据服务器以及台数、调度员工作站以及台数、维护工作站以及台数、交流电源以及不间断电源（UPS）以及检查主站系统内各设备间的通信是否正常，主站间以及主站子站间的通信是否正常。

2.2功能检验

（1）基本系统功能。基本系统功能包括数据采集和监视功能、数据通信功能、数据处理与运算功能、数据存储与管理功能、告警功能、图形功能、制表与打印功能和通信监视管理功能。

（2）动态监视功能。监视三相电压电流基波相量、正序电压电流基波相量、频率；发电机同步电势、功角、调节和控制系统的部分信号等。

（3）应用功能。具有对实时数据进行低频振荡分析功能，能监测出各种振荡模式，并给出各振荡模式详细信息。

2.3功能与性能测试

（1）规约测试。子站与主站的规约测试内容包括管理管道建立、数据管道建立、查询CFG-1文件、下传CFG-2文件、查询CFG-2文件、开启实时数据传输、关闭实时数据传输、联网触发、检测管理管道连接状态、关闭管道。

WAMS主站间的规约测试内容包括实时通信管道建立、查询CFG-1文件、查询CFG-2文件、下传CFG-2文件、开启实时数据传输、关闭实时数据传输、检测通道连接状态、关闭实时通信管道。

（2）传输延时测试。首先建立管理管道、建立数据管道。传输时间开始，主站通过管理管道发送“开启实时数据传输”，子站接收到“开启实时数据传输”命令，子站根据CFG-2文件，通过数据管道定时发送实时数据报文，主站从数据管道接收实时数据报文，并成功接收实时数据，传输时间结束。

时间基准采用主站端的计算机内部时间作为时间基准，可作为精确计时器，提供μs级的计时精度，利用API函数可以获取该定时器的频率和周期计算时间。

（3）数据以及数据结构正确性测试。在主站端打开接收到的测试数据，检查电压、电流、功率、频率、相角、功率因数、发电机功角、励磁电压、励磁电流数据是否齐全，对应的数值与子站采集值是否一致。

（4）性能指标测试。1）系统性能指标测试。子站数据采集传输到主站并显示的时间≤1s；实时画面调用响应时间：90％的画面≤1s，其他画面≤ 3s；实时数据服务主备用机自动切换时间≤3s；电网正常情况下，服务器CPU的负荷率≤20％（5min平均值）；图形工作站CPU的平均负荷率≤20％（5min平均值）；主站局域网的平均负荷率≤15％（5min平均值）；电网故障情况下，服务器CPU的负荷率≤50％（10s平均值）；图形工作站CPU的平均负荷率≤50％（10s平均值）；主站局域网的平均负荷率≤20％（10s平均值）；历史数据与子站本地数据误差要求，电压幅值误差≤0.1kV；电流幅值误差≤1A；相角及发电机功角误差≤0.001°；频率误差≤0.001Hz；功率误差≤0.5％子站本地存储数值；其他采集量误差≤0.5％子站本地存储数值；2）应用性能指标测试。低频振荡实验，调阅历史数据，查看低频振荡发生次数，统计低频振荡分析正确的次数，统计低频振荡准确告警的次数。

人为模拟低频振荡发生，检测低频振荡分析功能能否正确分析，能否准确报警并保存告警信息。多次仿真分析，统计准确分析告警的次数。统计以上结果，应保证低频振荡报警正确率≥99.9％；

条件具备可以进行电网扰动识别、发电机一次调频评价和电力系统模型参数校核，保证计算正确率在95％以上。

3　结论

本文根据当前WAMS实际运行情况以及电力调度中心需求，研究分析了主站系统的基本硬件配置和应满足的技术要求，为电力系统实时动态监测主站系统测试方面规范的制定奠定基础，为电力调度WAMS主站系统的实用化提供参考。

参考文献：

[1]许树楷，谢小荣，辛耀中等.基于同步相量测量技术的广域测量系统应用现状及发展前景[J].电网技术，2005（02）：44-49.

[2]吴京涛，谢小荣，王立鼎等.广域测量系统在电力系统的发展与展望[J].电力设备，2006（03）：46-49.

[3]李强，于尔铿，吕世超等.一种改进的相量量测装置最优配置方法[J].电网技术，2005（12）：57-61.