CN113433400A - 分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试***和方法,包括:计算机、报文映射装置、交换机、模拟量采集装置、时钟源装置、AVC子站和执行终端;所述计算机与报文映射装置相连接,所述报文映射装置与模拟量采集装置相连接,所述计算机还通过交换机与AVC子站相连接所述计算机还通过交换机与执行终端相连接,所述AVC子站的输出端与模拟量采集装置相连接,该AVC子站的输出端还与执行终端相连接,所述时钟源装置的输出端分别与AVC子站和计算机相连接。本发明通过两种方式可相互印证,提高测量准确性。
Description
技术领域
本发明属于电压调节暂态性能测试技术领域,涉及电压调节暂态性能测试***和方法,尤其是一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试***和方法。
背景技术
进入21世纪以来,经济与社会发展迅猛,世界能源需求快速增长,而化石能源却将日益枯竭且伴随着环境污染等问题。因而绿色清洁的新能源并网发电技术得到了人们的普遍关注,如太阳能、风能等多种发电形式,清洁高效的新能源发电技术正在为世界的经济与社会发展贡献着重要力量。
新能源发电站电压调节是通过自动调压控制***(AVC)实现,调度将目标值发送到新能源发电站的AVC子站,AVC子站将调度指令转化为发电站控制平台能识别的目标指令。新能源发电站的电压暂态调节性能包括电压调节的超调量达到目标值所需的时间两个重要指标,其性大小关系到电网电压的稳定性和调度远方控制效率和稳定性。
目前,新能源发电站模拟量的采集可以通过便携式故障录波器实现,但便携式故障录波器缺乏对自动化报文的处理能力,无法采集到调度命令到达AVC子站的时间,也就无法计算新能源发电站的响应时间。另一方面,现有的测试***采用windows操作***时间,时间精度为秒级,无法满足响应时间测试的精度要求。
经检索,未发现与本发明相同或相近似的现有技术的公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出一种设计合理、计算结果准确且采集准确率高的分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试***和方法。
本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的:
一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试***,包括:计算机、报文映射装置、交换机、模拟量采集装置、时钟源装置、AVC子站和执行终端;
所述计算机与报文映射装置相连接,用于将计算机内存中的命令状态转化为继电器开关状态;
所述报文映射装置与模拟量采集装置相连接,用于采集报文映射装置中开关继电器闭合时间;
所述计算机还通过交换机与AVC子站相连接,用于将指令报文传送给AVC子站;
所述计算机还通过交换机与执行终端相连接,用于将执行终端的执行结果回传给计算机;
所述AVC子站的输出端与模拟量采集装置相连接,用于采集新能源发电站的电压和电流,并将所采集的结果输出至计算机;
该AVC子站的输出端还与执行终端相连接,用于将调压指令传送给执行终端;
所述时钟源装置的输出端分别与AVC子站和计算机相连接,用于给AVC子站和计算机提供对时。
而且,所述报文映射装置包括单片机和继电器,所述单片机和继电器相连接,用于将计算机通过USB传送给单片机的命令起始信号,通过单片机输出驱动继电器动作。
一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试方法,包括以下步骤:
步骤1、通过计算机人机接口输入目标电压指令Ut,计算机模拟调度主站向AVC子站发送调节指令,通过SNTP协议从时钟源装置获得指令发出时刻的时间t1,按照104规约组合成TCP报文;
步骤2、报文映射装置根据单片机内存中数据变化,使继电器闭合;
步骤3、AVC子站收到调节指令后,进行协议转换,通过交换机向执行终端发送目标指令;计算机通过网络分析,获得AVC子站发送给执行终端的104规约数据包,获得其中的指令时间t2;
步骤4、模拟量采集装置采集并网点的电压和电流,通过USB端口发送给计算机;计算机计算新能源发电站电压的有效值,与目标值进行比较,当满足条件后,记录达到目标值的时间t3;计算机记录指令发出后并网点电压达到的最大值Um;
步骤5、计算调节性能指标。
而且,所述调节性能指标为:达到目标值时间T=t3-t1;过调量指标M=Um-Ut。
本发明的优点和有益效果:
本发明解决了AVC子站接收的命令是网络报文,调节结果是模拟量,调节的时间无法简单比较问题,一方面通过报文时间和调节结果时间进行比较,计算新能源发电站的响应时间;另一方面,通过报文映射装置,将命令开始位映射至继电器输出接点,通过模拟量采集装置进行记录。本发明通过两种方式可相互印证,提高测量准确性。通过本发明的装置和方法,能够获得新能源发电站的电压调节暂态性能指标。
附图说明
图1是本发明的整体结构图;
图2是本发明的处理流程图;
图3是本发明的报文映射装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例作进一步详述:
一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试***,如图1所示,包括:计算机、报文映射装置、交换机、模拟量采集装置、时钟源装置、AVC子站和执行终端;
所述计算机与报文映射装置相连接,用于将计算机内存中的命令状态转化为继电器开关状态;
所述报文映射装置与模拟量采集装置相连接,用于采集报文映射装置中开关继电器闭合时间;
所述计算机还通过交换机与AVC子站相连接,用于将指令报文传送给AVC子站;
所述计算机还通过交换机与执行终端相连接,用于将执行终端的执行结果回传给计算机;
所述AVC子站的输出端与模拟量采集装置相连接,用于采集新能源发电站的电压和电流,并将所采集的结果输出至计算机;
该AVC子站的输出端还与执行终端相连接,用于将调压指令传送给执行终端;
所述时钟源装置的输出端分别与AVC子站和计算机相连接,用于给AVC子站和计算机提供对时。
在本实施例中,如图3所示,所述报文映射装置包括单片机和继电器,所述单片机和继电器相连接,用于将计算机通过USB传送给单片机的命令起始信号,通过单片机输出驱动继电器动作。
下面对本发明的各组成装置的组成和功能作进一步说明:
计算机:可使用笔记本式计算机,配备需具备网络RJ45接口,USB接口。
报文映射装置:①报文映射装置通过USB模块与笔记本电脑连接,USB装置完成与计算机通讯的基础功能,将计算机数据传输至单片机内存。②单片机接收USB传输的数据存入内存,并将命令状态输出到芯片管脚,驱动继电器。③继电器将单片机的管脚状态输出给模拟量采集装置。
交换机:通过双绞线与计算机,AVC子站,执行终端连接,可采用5接***换机。与相连设备通讯采用TCP/IP协议。
模拟量采集装置:通过试验线与报文映射装置连接,采集开关继电器闭合时间,通过试验线与AVC执行终端相连,采集新能源发电站的电压和电流。与笔记本电脑通过USB接口连接,将采集的结果传送给计算机。
时钟源装置:通过双绞线与计算机相连。通过SNTP协议与计算机通讯。
一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试方法,如图2所示,包括以下步骤:
步骤1、通过计算机人机接口输入目标电压指令Ut,计算机模拟调度主站向AVC子站发送调节指令,通过SNTP协议从时钟源装置获得指令发出时刻的时间t1,按照104规约组合成TCP报文。
步骤2、报文映射装置根据单片机内存中数据变化,使继电器闭合。
步骤3、AVC子站收到调节指令后,进行协议转换,通过交换机向执行终端发送目标指令;计算机通过网络分析,获得AVC子站发送给执行终端的104规约数据包,获得其中的指令时间t2。
步骤4、模拟量采集装置采集并网点的电压和电流,通过USB端口发送给计算机。计算机计算新能源发电站电压的有效值,与目标值进行比较,当满足条件后,记录达到目标值的时间t3。计算机记录指令发出后并网点电压达到的最大值Um。
步骤5、计算调节性能指标。
达到目标值时间T=t3-t1;过调量指标M=Um-Ut。
本发明的工作原理是:
本发明通过时钟源装置,用计算机模拟调度主站,给AVC子站发送电压调节指令,通过交换机抓取报文获得AVC子站向执行终端发送命令的时间,通过电压、电流采集装置获得被控设备达到调节目标的时间。
本发明通过抓取AVC子站发出的指令,不但可以计算出全站的调节时间,也能计算出AVC子站的协议转换时间,执行终端的执行时间,计算结果准确。由于计算机处理报文和采集器的延时,所得的计量结果存在误差。本发明增加了报文映射装置,将计算机内存字段映射为继电器动作接点输出,通过模拟量装置采集,与计算机直接计算结果相互验证,提高采集准确率。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
Claims (4)
1.一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试***,其特征在于:包括:计算机、报文映射装置、交换机、模拟量采集装置、时钟源装置、AVC子站和执行终端;
所述计算机与报文映射装置相连接,用于将计算机内存中的命令状态转化为继电器开关状态;
所述报文映射装置与模拟量采集装置相连接,用于采集报文映射装置中开关继电器闭合时间;
所述计算机还通过交换机与AVC子站相连接,用于将指令报文传送给AVC子站;
所述计算机还通过交换机与执行终端相连接,用于将执行终端的执行结果回传给计算机;
所述AVC子站的输出端与模拟量采集装置相连接,用于采集新能源发电站的电压和电流,并将所采集的结果输出至计算机;
该AVC子站的输出端还与执行终端相连接,用于将调压指令传送给执行终端;
所述时钟源装置的输出端分别与AVC子站和计算机相连接,用于给AVC子站和计算机提供对时。
2.根据权利要求1所述的一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试***,其特征在于:所述报文映射装置包括单片机和继电器,所述单片机和继电器相连接,用于将计算机通过USB传送给单片机的命令起始信号,通过单片机输出驱动继电器动作。
3.一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1、通过计算机人机接口输入目标电压指令Ut,计算机模拟调度主站向AVC子站发送调节指令,通过SNTP协议从时钟源装置获得指令发出时刻的时间t1,按照104规约组合成TCP报文;
步骤2、报文映射装置根据单片机内存中数据变化,使继电器闭合;
步骤3、AVC子站收到调节指令后,进行协议转换,通过交换机向执行终端发送目标指令;计算机通过网络分析,获得AVC子站发送给执行终端的104规约数据包,获得其中的指令时间t2;
步骤4、模拟量采集装置采集并网点的电压和电流,通过USB端口发送给计算机。计算机计算新能源发电站电压的有效值,与目标值进行比较,当满足条件后,记录达到目标值的时间t3;计算机记录指令发出后并网点电压达到的最大值Um;
步骤5、计算调节性能指标。
4.根据权利要求3所述的一种分布式新能源发电站电压调节暂态性能测试方法,其特征在于:所述步骤5的调节性能指标为:目标值时间T=t3-t1;过调量指标M=Um-Ut。
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