CN112505451A - 一种海上风电场agc、avc功能移动测试*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,包括:模型***,用于获取并显示被测厂站中各关键节点的实时数据,并根据实时数据更新被测厂站的拓扑模型,对拓扑模型进行分析计算;测试***,用于生成并发送测试指令至被测厂站的控制***,使得被测厂站根据测试指令进行响应并反馈对应的测试数据至测试结果处理***;测试结果处理***,用于对测试数据进行数据处理并生成报告。本申请能够打破地区限制,便于携带,可灵活接入即将投运的被测厂站,现场测试AGC、AVC等并网特性,直接出具测试结果,免去并网过程中主站重复核对信号、模型及参数的过程,优化被测厂站并网特性调试和涉网测试时间窗口,加快其并网投运。
Description
技术领域
本申请涉及电力测试技术领域,尤其涉及一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***。
背景技术
搭建一种海上风电场自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)、自动电压控制(Automatic Voltage Control,AVC)功能移动测试***的意义:①风电场波动性和间歇性特征明显,规模化并网后将会对受端电网的稳定特性带来显著影响。当前缺乏针对大规模海上风电与复杂大电网交互影响的检测试验手段和平台,缺乏其与储能***协调运行控制的相关工程技术和经验。②在新能源替代传统化石能源、电能在能源消费中比例提升是我国能源格局发展的大势所趋的大环境下,***对新能源厂站参与调频、调压能力提出新的需求,有必要对其相关能力进行试验检测。为支持新能源***高质量发展,提高新能源厂站并网质量、试验检测技术支撑能力,同时实现灵活便携的特点。
针对测试功能方面:现有的海上风电***涉网测试主要包括电压/频率适应能力、故障穿越、功率预测、有功功率控制、无功功率及电压控制、电能质量、无功补偿装置并网性能等相关内容。而上述测试项目目前暂由电网调度***主站下发指令进行,测试限制较大,测试流程复杂。
针对移动测试***构造方面:目前已有文献针对移动式主站测试模拟装置进行相关研究,主要用于简化与变电站自动化设备的调试流程及步骤,应用对象为常规变电站***。
发明内容
本申请实施例提供了一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,使得***便于携带,可灵活接入即将投运的新能源厂站。
有鉴于此,本申请提供了一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,所述***包括:
模型***,用于获取并显示被测厂站中各关键节点的实时模拟量、开关量数据,并根据实时数据更新被测厂站的拓扑模型,对拓扑模型进行分析计算;
测试***,用于生成并发送测试指令至被测厂站的控制***,使得被测厂站根据测试指令进行响应并反馈对应的测试数据至测试结果处理***;
测试结果处理***,用于所述测试数据进行数据处理并生成报告。
可选的,还包括:通讯模块,用于与被测厂站的控制***进行实时通信。
可选的,所述测试***具体用于向被测厂站的控制***发送有功功率测试指令或者电压/无功功率测试指令,使得所述被测厂站根据所述有功功率测试指令或者所述电压/无功功率测试指令进行响应并反馈相应的测试数据至所述测试结果处理***。
可选的,所述有功功率测试指令包括功率定值、功率曲线以及无计划持续性实时调节,所述无功功率测试指令包括电压定值、电压增量设值、电压曲线以及无计划持续性实时调节。
可选的,所述测试数据包括被测厂站的有功功率、无功功率、电压、电流、功率因数、频率的运行信息数据。
可选的,所述测试结果处理***还包括:
数据处理模块,用于将测试数据生成对应的图表,并根据预置的指标计算方法计算出对应的评估指标,生成所述评估指标对应的测试结果;评估指标用于反映被测厂站的调节范围、调节死区、响应时间、调节速度以及调节精度。
可选的,所述测试结果处理***还包括:
报表生成模块,用于将所述测试结果以图表文档的形式导出。
可选的,所述测试结果处理***还包括:
数据接收模块,用于接收风电场气象数据、风电场电气参数、风电场运行数据、风电机组基础参数及运行数据、电网运行信息、统计计算容量数据及其他试验现场需求数据。
可选的,所述测试结果处理***还包括:
数据存储模块,用于存储所述测试结果处理***接收的数据、处理数据、生成指令数据以及下发指令数据,实时记录被测厂站上传的各模拟量、开关量、告警指示及信息。
可选的,所述测试结果处理***还包括:
数据查询模块,用于检索风电场信息、风电机组信息、实时数据、历史数据、测试结果、报警及事件顺序记录以及简报信息。
从以上技术方案可以看出,本申请具有以下优点:
本申请中,提供了一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,包括:模型***,用于获取并显示被测厂站中各关键节点的实时数据,并根据实时数据更新被测厂站的拓扑模型,对拓扑模型进行分析计算;测试***,用于发送测试指令至被测厂站的控制***,使得被测厂站根据测试指令进行响应并反馈对应的测试数据至测试结果处理***;测试结果处理***,用于对运行及测试数据进行数据处理并生成报告。
本申请通过实时获取被测厂站的实时数据更新被测厂站的拓扑模型,通过测试***生成并发送测试指令至被测厂站,从而获取对应的测试数据,并对测试结果进行分析处理生成报告,使得本申请能够应用于新能源厂站中的AGC、AVC功能的测试,并具有防测试信号干扰、模型核对参数正确性高、并网时无需主站二次核测信号、直接出具完整测试数据报告等特点。
附图说明
图1为本申请一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***的一个实施例中移动测试***与被测厂站的***架构图;
图2为本申请一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***的一个实施例中测试结果处理***的***架构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1为一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***的一个实施例中移动测试***与被测厂站的***架构图,如图1所示,图1中包括:
模型***101,用于获取并显示被测厂站中各关键节点的实时数据,并根据实时数据更新被测厂站的拓扑模型,对拓扑模型进行分析计算。
需要说明的是,模型***能够实现展示、统计被测厂站拓扑模型,并实现操作、防误操作等功能,用于反映接入厂站***的网架结构及各关键节点实时模拟量、开关量。该***可以根据被测风电场厂家提供信息绘制搭建,在测试过程中能够通过数据通讯实现模型更新,并能够进行简单的拓扑分析计算。具体的,被测厂站为新能源厂站,新能源厂站包括风电厂站,光伏厂站等。
测试***102,用于生成并发送测试指令至被测厂站的控制***,使得被测厂站根据测试指令进行响应并反馈对应的测试数据至测试结果处理***。
需要说明的是,测试***可以用于实现AGC、AVC的测试功能。对于已有相关标准明确规定检测项目的,可按照相关标准固化检测项目、检测内容以及相应的测试指令;对于尚无标准明确规定的,开发人工输入指令手段,控制操作采用“选择测试指令—返送校核—执行操作指令”的方式。测试***可以包含通讯信号测试和AGC、AVC测试。
其中,AGC测试是指在确定的区域内,当电力***频率或联络线功率发生变化时,通过远程调节发电机组的有功功率,以维持***频率或确保区域之间预定的交换功率。
AVC测试是指以电网调度自动化***为基础,以对电网发电机无功功率、并联补偿设备和变压器有载分接头等无功电压调节设备进行自动调节,实现电网电压和无功功率分布满足电网安全、稳定、经济运行为目标的电网调度自动化***的应用模块或独立子***,也简称为AVQC,即自动无功电压控制。
测试结果处理***103,用于对运行及测试数据进行数据处理并生成报告。
需要说明的是,测试结果处理***可以用于实现数据接收、数据处理、数据储存、数据查询、报表生成、权限与二次开发等功能。数据接收的实现方法是基于测试结果处理***的数据采集装置或被测风场SCADA的通信,可以用于对获取的测试数据进行监测与分析。
本申请通过实时获取被测厂站的实时数据更新被测厂站的拓扑模型,通过测试***发送测试指令至被测厂站,从而获取对应的测试数据,并对测试结果进行分析处理生成报告,使得本申请能够应用于新能源厂站中的AGC、AVC功能的测试,并具有防测试信号干扰、模型核对参数正确性高、并网时无需主站二次核测信号、直接出具完整测试数据报告等特点。
本申请还提供了一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***的另外一个实施例,还包括:
通讯模块,用于与被测厂站的控制***进行实时通信。
需要说明的是,本申请可以通过通讯模块实现模型***、测试***及测试结果处理***三者与被测厂站之间的数据连接。具体的,本申请可以采用常规的通信规约和协议如DL/T 634.5101-2002、DL/T 634.5104-2009、MODBUS、IEC61850等,与被测新能源厂站进行有效通信,实现信号传动测试,AGC、AVC功能的测试以及数据准确性核对测试。
在一种具体的实施方式中,测试***具体用于向被测厂站的控制***发送有功功率测试指令或者无功功率测试指令,使得被测厂站根据有功功率测试指令或者无功功率测试指令反馈相应的测试数据至测试结果处理***。
需要说明的是,本申请中的测试***可以用于AGC、AVC功能的测试。当用于AGC功能的测试时,测试***下发有功功率及有功功率调节的有功功率测试指令,测试新能源厂站的运行范围、响应时间、调节速度、调节精度等指标,通过将测试结果指标与标准、规范要求进行比较评估实现验证。AGC功能的测试可以包括以下试验内容的功能:①实现AGC静态测试功能:包括但不限于指令安全校核、通信中断、机组内部异常、风电场AGC控制模式切换、负荷曲线测试等;②实现AGC闭环动态测试功能:包括但不限于对新能源厂站持续性下发AGC指令、变调节速率下发AGC指令测试;③具备项目实施阶段颁布的新能源厂站AGC测试标准或规范要求的其他测试功能。
具体的,AGC测试的实现方法是通过测试***向被测新能源厂站的厂站控制***下发有功功率测试指令,被测厂站控制***会自行分解指令并将有功功率指令下发到对应风电机组解耦控制的功率外环控制环节,从而实现响应;测试***再经由测量***、通讯与接口***实现响应数据回传,并进行分析。AGC测试***下发的有功功率测试指令包含功率定值、功率曲线、无计划持续性实时调节等三种形式,分别用于静态测试、闭环阶跃响应及反向延时测试、被测全厂试运行测试等不同工况。
需要说明的是,测试***当用于AVC功能的测试时,测试***下发无功功率及无功功率调节的无功功率测试指令,可以用于测试新能源厂站的调节范围、调节死区、响应时间、调节速度、调节精度等指标。测试***可以开展以下试验内容的功能:①实现AVC静态测试功能:包括但不限于厂级AVC投退、指令安全测试、通信中断、机组内部异常、风电场AVC控制功能切换等;②实现AVC闭环动态测试功能:包括但不限于对新能源厂站下发电压指令、增减无功指令等方式完成测试;③具备项目实施阶段颁布的新能源厂站AVC测试标准或规范要求的其他测试功能。
具体的,AVC测试的实现方法是通过测试***向被测新能源厂站的厂站控制***下发电压或无功功率测试指令,被测厂站控制***会自行分解指令并将电压或无功功率指令下发到对应风电机组解耦控制的电压/功率外环控制环节,从而实现响应;测试***再经由测量***、通讯与接口***实现响应数据回传,回传至测试结果处理***,并进行分析。测试***在进行AVC测试时,下发的测试功率指令包含电压定值、电压增量设值、电压曲线、无计划持续性实时调节等四种形式,分别用于静态测试、闭锁功能测试、远方电压阶跃响应及反向延时测试、被测全厂试运行测试等不同工况。
在一种具体的实施方式中,测试结果处理***还包括:
数据处理模块1032,用于将测试数据生成对应的图表,并根据预置的指标计算方法计算出对应的评估指标,生成评估指标对应的测试结果。
需要说明的是,数据处理模块可以将采集的测试数据生成对应的图表,根据标准化规定的指标计算方法自动计算出评估指标,生成测试结果。
在一种具体的实施方式中,测试结果处理***还包括:
报表生成模块1033,用于将测试结果以图表文档的形式导出。
需要说明的是,报表生成模块的实现方法是通过对测试数据处理形成的测试结果形成图表文档导出,应用于试验报告定义、编辑、显示、存储、查询、打印等功能。报表生成模块的开发具有可扩展性,即试验报告模板应包含所有试验***测试项目及结果,可根据实验需求进行调整。
在一种具体的实施方式中,测试结果处理***还包括:
数据接收模块1031,用于接收风电场气象数据、风电场电气参数、风电场运行数据、风电机组基础参数及运行数据、电网运行信息、统计计算容量数据及其他试验现场需求数据。
需要说明的是,数据接收模块所接收的测试数据包括风电场气象数据(包括测试时的风速、气温、湿度、气压等信息)、风电场电气参数(包括AGC、AVC的参数设置,风电场有功、无功、电压自动控制功能投入退出状态等信息)、风电场运行数据(包括风电场的有功/MW、无功/Mvar、电压/kV、电流/A、功率因数、频率/Hz等信息)、风电机组基础参数及运行数据(包括机组基础参数、风机运行状态、设备异常情况、试验风机的运行数据等信息)、电网运行信息(如限电电量,最大限电出力,前日检修计划,次日检修计划,短期、超短期风电预测结果)、统计计算(如开机容量(运行)、停机可用容量(无风停运)、检修容量(含故障容量、人为停机容量)等信息)及其他试验现场需求数据。
在一种具体的实施方式中,测试结果处理***还包括:
数据存储模块1034,用于存储测试结果处理***接收的数据、处理数据、生成指令数据以及下发指令数据,实时记录被测厂站上传的各模拟量、开关量、告警指示及信息。
需要说明的是,数据储存模块的实现方法是建立实时与历史两个数据库,实时数据库实时存储接收数据、处理数据、生成指令、下发指令,实时记录厂站上送的各模拟量、开关量、告警指示及信息等,并设置周期/手动更新;历史数据库将现场采集的实时数据进行定时存储、统计、累计等,用于后续检索、查阅和使用。
在一种具体的实施方式中,测试结果处理***还包括:
数据查询模块1035,用于检索风电场信息、风电机组信息、实时数据、历史数据、测试结果、报警及事件顺序记录以及简报信息。
需要说明的是,数据查询模块的实现方法是在***中搭建检索模块,应用于在数据库中检索风电场信息、风电机组信息、实时数据、历史数据、测试结果、报警及事件顺序记录(SOE)、简报等信息,同时设置报表管理、信息上传等功能。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请中术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,包括:
模型***,用于获取并显示被测厂站中各关键节点的实时模拟量、开关量数据,并根据实时数据更新被测厂站的拓扑模型,对拓扑模型进行分析计算;
测试***,用于生成并发送测试指令至被测厂站的控制***,使得被测厂站根据测试指令进行响应并反馈对应的测试数据至测试结果处理***;
测试结果处理***,用于对所述测试数据进行数据处理并生成报告。
2.根据权利要求1所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,还包括:
通讯模块,用于与被测厂站的控制***进行实时通信。
3.根据权利要求1所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,所述测试***具体用于向被测厂站的控制***发送有功功率测试指令或者电压/无功功率测试指令,使得所述被测厂站根据所述有功功率测试指令或者所述电压/无功功率测试指令进行响应,并反馈相应的测试数据至所述测试结果处理***。
4.根据权利要求3所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,所述有功功率测试指令包括功率定值、功率曲线以及无计划持续性实时调节,所述无功功率测试指令包括电压定值、电压增量设值、电压曲线以及无计划持续性实时调节。
5.根据权利要求1所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,所述测试数据包括被测厂站的有功功率、无功功率、电压、电流、功率因数、频率的运行信息数据。
6.根据权利要求1所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,所述测试结果处理***还包括:
数据处理模块,用于将测试数据生成对应的图表,并根据预置的指标计算方法计算出对应的评估指标,生成所述评估指标对应的测试结果;所述评估指标用于反映被测厂站的调节范围、调节死区、响应时间、调节速度以及调节精度。
7.根据权利要求6所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,所述测试结果处理***还包括:
报表生成模块,用于将所述测试结果以图表文档的形式导出。
8.根据权利要求1所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,所述测试结果处理***还包括:
数据接收模块,用于接收风电场气象数据、风电场电气参数、风电场运行数据、风电机组基础参数及运行数据、电网运行信息、统计计算容量数据及其他试验现场需求数据。
9.根据权利要求1所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,所述测试结果处理***还包括:
数据存储模块,用于存储所述测试结果处理***接收的数据、处理数据、生成指令数据以及下发指令数据,实时记录被测厂站上传的各模拟量、开关量、告警指示及信息。
10.根据权利要求1所述的海上风电场AGC、AVC功能移动测试***,其特征在于,所述测试结果处理***还包括:
数据查询模块,用于检索风电场信息、风电机组信息、实时数据、历史数据、测试结果、报警及事件顺序记录以及简报信息。
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