一种新型稳控测试方法在南方电网稳定控制系统中的应用

ｌ堡垒里窒　ｚ。ｎｇｈｅ　Ｙａｎｊ　ｕ　一种新型稳控测试方法在南方电网稳定控制系统中的应用　刘志　朱益华　王俊杰　郭琦　常东旭　（１．南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京２１１１０６；２．南方电网科学研究院，广东广州５１００８０）　摘要：安全稳定控制系统是电网安全稳定运行的重要保障，如何通过规范的测试方法来完整地测试系统性能，消除潜在的隐患，保　证系统的可靠性，至关重要。现指出稳控传统测试方法的不足，提出一种新型的稳控测试方法，并介绍这种方法在南方电网安全稳定控制　系统中的成功应用。新型规范化的测试方法在稳控系统试验中的应用将大大提高系统可靠性和测试水平，具有积极的意义。　关键词：安全稳定控制系统；南方电网；测试；规范化　０引言　安全稳定控制系统（以下简称“稳控系统”）作为保证电力系　统安全稳定运行和提高电网输送能力的重要手段ｌｌ　］，在电网建　设中得到了广泛的应用。由于电网中稳控系统涉及地域广、厂　站多，设备型号多样，控制策略复杂且多变，因此，如何对稳控系　统进行有效、可靠、完整的系统测试，尽早发现装置软、硬件缺　陷，避免给电网安全稳定运行带来隐患，是至关重要的工作。　本文针对稳控系统特点，从测试内容、测试手段等方面详细　阐述了稳控系统的常规测试方法，指出了当前测试工作中的不　足，阐述如何充分利用现有手段开展测试工作，并提出更加规范　的试验方法和建议，介绍其在南方电网稳控系统中的应用，对实　现稳控系统的规范化测试和稳定运行具有积极的意义。　１稳控系统测试现状及方法　１．１稳控系统测试现状　由于电网运行方式的改变，每年电网稳控系统都要进行升　级改造、测试、出厂验收、现场联调。由于稳控系统的特殊性，每　个厂站控制策略及功能都不相同¨】］，稳控装置随着控制策略修改　需要进行相应的升级，由于其特殊性，需要对稳控装置进行全面　完整的测试，消除由于测试不完善带来的隐患，保障系统的可靠　性、正确性。目前，电网稳控系统测试流程包括稳控装置生产测　试、系统出厂测试、系统现场调试、定期检验等，以验证稳控装置　硬件及回路、控制策略、通信功能等是否正确、满足要求。　１．２稳控系统传统测试方法　目前稳控系统的测试方法主要有以下几种：（１）传统继电　保护测试仪（如博电ＰＷ４０等）或专用稳控测试仪、万用表；（２）　动模试验；（３）ＲＴＩ）Ｓ电力系统实时数字仿真试验，其结构如图　ｌ所示。　电流、电压模拟信号　功率放大器　南方电网ＲＴＤＳ模型　断路器位置信号　交流相关元件　ＲＴＤＳ装置　开关跳闸信号　保护装置　交　断路器位置等　互　开关量信号　信　二次模拟量ｌ　Ｉｌ　息　切机切负荷信号　　Ｉ——－１极闭锁信号等　直流极控系统　南方电网稳控系统　其他二次模拟量　’ＲＵＮＵＰ　Ｒ￣ＢＡＣＫ命令　图１　ＲＴＤＳ实时数字仿真试验结构图　１５４　第一种试验方法是目前最常用的测试方法之一，使用继电　保护测试仪或专用试验仪加入电压、电流，按照测试大纲逐步　进行，模拟相关的故障，检查稳控执行策略的正确性。这种传　统的静态试验方法基本能验证稳控系统逻辑的正确性，但是无　法正确反映系统的动态变化结果，对于一些特殊工况的系统故　障模拟还不完善。　动模试验可以实时逼真地模拟电力系统的稳态、机电暂态　和由此引发的保护和自动装置的动作过程，对于有新判据使用　的稳控系统使用动模试验具有积极的意义。但是动模试验的　规模受实验室设备和场地限制，无法模拟大型电力系统，参数　的调整和改变比较麻烦，试验方法不够灵活，不易实现大规模　稳控系统装置间功能配合试验，试验效率较低。　ＲＴＤＳ电力系统实时数字仿真试验可使电力系统的实时　仿真范围几乎覆盖电力系统扰动的全过程，可以真实地反应系　统情况，对于稳控系统可以进行全面、详细的测试。但是ＲＴＤＳ　仿真试验系统投资巨大、建设周期长、参数间难以匹配、可模拟　的电力系统规模受限制，且建模复杂等，正是基于以上原因，在　实际的稳控测试过程中ＲＴＤＳ仿真试验使用较少。对于重点　的工程或新判据，利用ＲＴＤＳ进行仿真试验，具有重要的价值　和意义，比如南方电网楚穗直流稳控系统＿３ｊ。　２一种新型稳控系统测试方法　为了确保稳控系统的可靠性，消除任何对系统不利的缺　陷，我们需要在稳控系统的规范化试验上进行大量的工作，使　得稳控系统的测试规范、标准。规范化的试验需要规范化的试　验方法及项目，根据试验项目使用最完善的试验方法。针对目　前稳控系统测试中存在的问题，我们提出了一种新型的稳控系　统测试方法及稳控系统测试的改进建议。　（１）使用新的试验方法，能动态反映系统波动情况，从试验　手段上消除由于传统试验方法无法测试到的环节留下的隐患。　为此我们推出了基于ＨＥＬＰ２Ｏ０Ｏ电力系统动态整组仿真试验　平台的通用测试系统，如图２所示。　该系统利用稳定分析计算获得的或ＰＭＵ、稳控装置现场　录制的非实时但时间上连续的动态过程故障波形数据在稳定　控制系统中的实时回放，模拟整个系统的动态过程，以验证控　制策略逻辑的正确性，特别适用于大型电力系统复杂故障情形　下对稳定控制装置动作行为的分析和测试。该方法将原来静态　的、局部的测试发展成为动态的、系统的测试。比如，在重潮流　情况下的双回联络线路一回线故障，另一回严重过载时功率是　一个动态的摇摆过程，传统试验方法无法验证出此时稳控装置　的动作行为，以及计算到的切机或切负荷量的正确性、动作时间。　ｚ。ｎｇｈｅ　Ｙａ　ｕ：箜垒竺茎蓥　Ｇ　■仿真后台　高．计算机　进一步提升，电网的安全稳定问题日益突　。该系统是¨前阳　内同时也是全球规模最大、最复杂的交直流混联稳控系统。　ＲＣＳ－９７８　Ｉ　ｌ（１Ｉ】Ｍ以太网Ｒ　１　ｌ　ｌ　对时总线　南方电网稳控装置生产厂家多、型号多．控制策略复杂，涉　及交流故障和直流故障的控制．且系统结构　式变化快．稳控　系统的升级测试任务较重。在南方电网稳控系统的ｍ厂试验、　验收、现场联　等过程中，我们使用了电力系统动态整组仿真　一开关量输出　１　Ｉ　测试方法，此方法能真实地模拟直流闭锁后系统的各种１　况．　模拟量输出Ｉ　ｌ　能方便地对稳控系统进行全面测试，为稳控系统的正确性、＿ｌ『　靠性提供了强有力的支持。目前．该试验方法往南方电ｆ“】稳控　其他型号稳控装置　ｆ—．｛　ＲＣＳ一９９２稳控装置　ＲＣＳ一９９２稳控装置其他型号稳控装置测试中得到ｒ』　泛应厢。　地点１　地点２　４结语　稳控系统在电网安全稳定运行过程中承担着重要任务．每　图２　ＨＥＬＰ２０００电力系统动态整组仿真测试平台　摹于ＨＥＩ　Ｉ　２０（）（）电力系统动态整组仿　试验还可以利用　年稳控系统都会　为系统运行方式的改变　进行大量的策略　计算以及稳控装置的升级、改造、现场捌试等　作。本文阐述　了目前稳控系统中常用的试验方法、测试现状及存在问题，提　柞线预决策系统获墩电网运行的潮流断面计算数据以及相应　的暂态汁算数据；然后，利　该数据埘事故或扰动进行仿真分　析。借助电力系统动态整绀试验平台　．对稳控装霞的动作行　为和作Ｊ｝】效果进行研究与评估。　Ｊ｝Ｉ了一种新型的稳控测试方法．并在南方电网中得剑了积极应　用．对于今后稳控系统的规范化测试及管理具有积极的：卷　义。　以Ｈ　Ｉ　２０００电力系统动念整组仿真试验作为稳控系统　的测试手段具有其优越性：　１）所采川ｉ的试验数据与稳控系统策略制定采川的数据源　［参考文献］　保持一致，充分利川现有电力系统仿真计算技术的成果．　受　系统规模、故障类型的限制．不需对日标电网进行仟何简化、等　值处理。　［１］孙光辉．区域稳定控制ｒ｝１若十技术问题ＥＪ］．电了Ｊ系统ｆＪ动化．　１　９９９．２３（３）：４　７．　［２］刘志，霄为民。任｝Ⅱ怡，等．京津南部Ｉ包网区域稳定控制系统的　２）试验过程简单．试验仪携带轻便。可应用于稳控系统的　研发测试、ｆ　一验收测试、现场调试测试、定期检修测试全　研究和实施［ｊ］．中　电机＿ｌｒ程学报．２００７．２７（２２）：５１－５６．　［３］任祖怡，左洪波．吴小辰，等．川于安余稳定控制的高　Ａ流极　过程。　３）可验证大规模电网的复杂策略，且试验成本较低。支持　Ｆ载稳控策略，实现闭环的稳控策略测试。　闭锁判据［ＩＩ］．电力系统　动化．２００７．３１（１０）：４１一Ｈ．　Ｅ４］王亮，千新宝，高亮，等．基于故障场景的　域电『蒯Ｉ炙全稳定控　制系统测试方法［Ｊ］．电力系统ｎ动化，２ＯＯ７．　ｌ（】８）：３９　４２．９Ｓ．　１）可利Ｉｔｊ　ＰＭＵ或现场稳控装置的录波数据在稳控系统　ｊ　进行故障现场模拟，便于分析问题．查找程序缺陷。　（２）规范稳控系统的测试项日及试验流程，将试验过程巾　町能存　问题的环节一一排除。　（３）不断使川新的试验手段。全面验证装置逻辑。比如直　流极闭锁判刖测试等电气黾与ｊｆ关量时序配合关系要求较高　的试验项目，　采川ＲＴＤＳ进行验证测试．枪验稳｛孛装置与极　控系统接口以及血流极　锁后系统运行情况。确保稳控系统可　判别极闭锁故障　。　（４）测试项曰增加各站采集线路（饥绀）功牢方向、大小以　及传送柑天厂站正确性，衙增加　各种异常条件下稳控装置的　『寸】锁条件及策略执行情况，严格执行通道抗干扰试验。　（５）强化稳控系统联删￣，９－ｌｆｉ织措施：稳控系统的州试及联　合渊试．时问紧迫。任务量大。涉及多厂站『ＨＪ协调酉亡合，涉及人　员多、地域广．实施过程ｌｆ１任一环节稍行疏漏，都会给电网的安　全运行带来隐患：。为全而、系统地校核稳控系统能否按照既　定的策略表实施正确控制．应验证稳控装臀巾的策略搜索匹配　软件流程是甭正确、逻辑足　严密，　可能消除装置（系统）存　的缺陷。提高效率。　收稿日期：２Ｏ１　５　ｌ０　１０　３新型试验方法在南方电网稳控系统中的应用　随荷±８００　ｋＶ　Ｊ　流的投产，　方电网两电东送的窬　作者简介：刘志（１９７７）．男．广西南宁人．Ｔ程帅．从水继电　保护和电网安全稳定控制系统的研究和管理１　作。　机电信息２Ｏ１　５年第３（）期总第４５６期１５５