一种稳控系统的数字化闭环测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种稳控系统的数字化闭环测试系统，所述RTDS实时数字仿真系统包括N块并联的GTNET板卡；所述过程层交换机通过网线分别与所述安全稳定控制系统和所述N块并联的所述GTNET板卡连接；所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；其中，N大于1；所述安全稳定控制系统输出的GOOSE跳闸出口信号通过所述过程层交换机传输给所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡。通过路由器的VLAN设置和数字化接口通信配置文件实现稳控系统的模拟量、开关量采集和跳闸信号出口，形成完整的稳控系统数字化闭环测试系统，实现稳控测试系统的输入输出全数字化，能够提高稳控策略验证的效率和可靠度。

A Digital Closed Loop Test System and Method for Stability Control System

The invention discloses a digital closed-loop test system for a stability control system, the RTDS real-time digital simulation system includes N parallel GTNET boards, the process layer switch is connected with the security and stability control system and the N parallel GTNET boards respectively through network lines, and the GTNET boards digitalize the RTDS real-time. The signals of SV analog and GOOSE switch output from the simulation system are transmitted to the security and stability control system through the process layer switch, where N is greater than 1. The GOOSE trip exit signal output from the security and stability control system is transmitted to the GTNET card of the RTDS real-time digital simulation system through the process layer switch. Through the VLAN settings of routers and the configuration files of digital interface communication, the analog, switching data acquisition and trip signal exit of the stability control system are realized, and a complete digital closed-loop test system of the stability control system is formed. The input and output of the stability control test system are fully digitized, which can improve the efficiency and reliability of the verification of the stability control strategy. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种稳控系统的数字化闭环测试系统及方法
本专利技术涉及电力系统安全稳定控制
，具体涉及一种稳控系统的数字化闭环测试系统及方法。
技术介绍
随着电力系统安全稳定性和供电可靠性要求的提高，电力系统安全稳定控制系统(以下简称“稳控系统”)在全国各电网得到普遍应用，并成为电网日常运行不可或缺的重要组成部分。电力系统安全稳定控制系统规模庞大、装置数量众多，控制策略复杂多变，必须通过RTDS(RealTimeDigitalSimulator，实时数字仿真器)试验系统进行动态仿真测试，以确保系统运行的可靠性。稳控系统RTDS仿真测试通过采集RTDS系统输出的线路、主变或发电机的电压、电流等模拟量和开关位置、跳闸信号等开关量，判断一次系统发生的故障，通过稳控系统控制策略动作后将解列、切机、切负荷等信号反馈回RTDS系统控制对应的元件，形成完整的稳控闭环测试系统。稳控系统需要同时采集多个元件的模拟量和开关量，而RTDS的I/O输出板卡特别是模拟量输出GTAO板卡每块仅能输出2个间隔的电压、电流量，对于一个较为庞大的稳控系统，经常需要配置几十块GTAO板卡；同时，GTAO板卡的输出为模拟量小信号，需要经过信号放大器才能输出与安全稳定控制系统二次回路相匹配的电压电流，接线十分复杂，试验效率不高；虽然目前已有部分厂家的安全稳定控制系统支持小信号直接与GTAO接口，但仍需要采用复杂的电缆连接匹配；GTAO、GTDI、GTDO等板卡均需要通过外部独立的开关电源供电，增加了系统设计的复杂度；由于仅支持常规电气接口的关系，目前的测试方法也不能够对大量存在的数字化变电站安全稳定控制系统进行测试研究。目前，已有部分利用RTDS数字化接口GTNET对保护装置进行闭环测试的研究，但仅是利用单GTNET对单个间隔的保护装置的测试；对安全稳定控制系统的测试则是将GTNET输出的模拟量、开关量经合并单元和智能终端中转后再接入安全稳定控制系统，系统连线和转接关系复杂，不利于大规模稳控系统实时动态试验的开展。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种稳控系统的数字化闭环测试系统，能够验证稳控策略的有效性和可靠性。将稳控系统仿真试验系统从传统的电缆连接采样转变为数字化采样，且不需要合并单元或智能终端的中转，减少了RTDS外设板卡配置数量，简化了试验系统设计；同时采用了灵活的VLAN和虚端子配置方法，使得试验系统的仿真效率和可靠性大为提高。第一方面，本专利技术提供了一种稳控系统的数字化闭环测试系统，包括RTDS实时数字仿真系统、过程层交换机和安全稳定控制系统；所述RTDS实时数字仿真系统包括N块并联的GTNET板卡；其中，N大于1；所述过程层交换机通过网线分别与所述安全稳定控制系统和所述N块并联的所述GTNET板卡连接；所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；所述安全稳定控制系统输出的GOOSE跳闸出口信号通过所述过程层交换机传输给所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡。在第一方面的第一种可能实现方式中，所述过程层交换机通过网线与所述安全稳定控制系统的数字化接口连接。在第一方面的第一种可能实现方式中，还包括M个RACK；其中，M大于1；N块并联的所述GTNET板卡集中配置在所述RTDS实时数字仿真系统的所述通用机箱中GTNET板卡，通过光纤可以与各个所述RACK的GTWIF板卡连接，直接输出所述RACK的模拟量和开关量。在第一方面的第一种可能实现方式中，所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡的SV控制块直接提供给所述安全稳定控制系统至少6个间隔的三相电压、三相电流SV输入。在第一方面的第一种可能实现方式中，所述RTDS实时数字仿真系统GTNET板卡的GOOSE控制块直接发送GOOSE输出信号到所述安全稳定控制系统或接收所述安全稳定控制系统的GOOSE跳闸信号。第二方面，本专利技术提出了一种基于上所述的稳控系统的数字化闭环测试方法，包括：所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；所述安全稳定控制系统根据所述SV模拟量和所述GOOSE开关量信号输出GOOSE跳闸出口信号，并将所述GOOSE跳闸出口信号通过所述过程层交换机传输给所述GTNET板卡，以使得所述测试系统的输入输出全数字化。在第二方面的第一种可能实现方式中，所述GTNET板卡和所述安全稳定控制系统均用网线物理连接于所述交换机对应的端口，并在发送的SV/GOOSE报文中增加VLANID，通过所述交换机的VLAN配置，实现所述GTNET板卡与所述安全稳定控制系统的物理逻辑通路。在第二方面的第二种可能实现方式中，其特征在于，在所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统之前，还包括：配置传输RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡和安全稳定控制系统之间的SV模拟量的虚端子；配置传输所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡和所述安全稳定控制系统之间的GOOSE开关量输入输出的虚端子。上述技术方案的一个技术方案具有如下优点：所述RTDS实时数字仿真系统包括N块并联的GTNET板卡；所述过程层交换机通过网线分别与所述安全稳定控制系统和所述N块并联的所述GTNET板卡连接；所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；其中，N大于1；所述安全稳定控制系统输出的GOOSE跳闸出口信号通过所述过程层交换机传输给所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡。通过路由器的VLAN设置和数字化接口通信配置文件实现稳控系统的模拟量、开关量采集和跳闸信号出口，形成完整的稳控系统数字化闭环测试系统，实现稳控测试系统的输入输出全数字化，能够验证稳控策略的有效性和可靠性。将稳控系统仿真试验系统从传统的电缆连接采样转变为数字化采样，且不需要合并单元或智能终端的中转，减少了RTDS外设板卡配置数量，简化了试验系统设计；同时采用了灵活的VLAN和虚端子配置方法，使得试验系统的仿真效率和可靠性大为提高。附图说明图1是本专利技术实施例提供了一种稳控系统的数字化闭环测试系统结构示意图；图2是本专利技术第一实施例提供的另一种稳控系统的数字化闭环测试系统结构示意图；图3是本专利技术第一实施例提供的一种稳控系统的数字化闭环测试系统SV传输方法示意图；图4是本专利技术第二实施例提供的稳控系统的数字化闭环测试方法的流程示意图；图5是本专利技术第二实施例提供的一种稳控系统的数字化闭环测试系统的交换机VLAN配置示意图；图6是本专利技术第二实施例提供的一种稳控系统的数字化闭环测试系统的GTNETGOOSE配置界面示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稳控系统的数字化闭环测试系统，其特征在于，包括RTDS实时数字仿真系统、过程层交换机和安全稳定控制系统；所述RTDS实时数字仿真系统包括N块并联的GTNET板卡；其中，N大于1；所述过程层交换机通过网线分别与所述安全稳定控制系统和所述N块并联的所述GTNET板卡连接；所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；所述安全稳定控制系统输出的GOOSE跳闸出口信号通过所述过程层交换机传输给所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡。

【技术特征摘要】
1.一种稳控系统的数字化闭环测试系统，其特征在于，包括RTDS实时数字仿真系统、过程层交换机和安全稳定控制系统；所述RTDS实时数字仿真系统包括N块并联的GTNET板卡；其中，N大于1；所述过程层交换机通过网线分别与所述安全稳定控制系统和所述N块并联的所述GTNET板卡连接；所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；所述安全稳定控制系统输出的GOOSE跳闸出口信号通过所述过程层交换机传输给所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡。2.根据权利要求1所述的稳控系统的数字化闭环测试系统，其特征在于，所述过程层交换机通过网线与所述安全稳定控制系统的数字化接口连接。3.根据权利要求1所述的稳控系统的数字化闭环测试系统，其特征在于，还包括M个RACK；其中，M大于1；N块并联的所述GTNET板卡集中配置在所述RTDS实时数字仿真系统的所述通用机箱中GTNET板卡，通过光纤可以与各个所述RACK的GTWIF板卡连接，直接输出所述RACK的模拟量和开关量。4.如权利要求1所述的系统的数字化闭环测试系统，其特征在于，所述RTDS实时数字仿真系统的GTNET板卡的SV控制块直接提供给所述安全稳定控制系统至少6个间隔的三相电压、三相电流SV输入。5.如权利要求1所述的系统的数字化闭环测试系统，其特征在于，所述RTDS实时数字仿真系统GTNET板卡的GOOSE控制块直接发送GOOSE输出信号到所述安全稳定控制系统或接收所述安全稳定控制系统的GOOSE跳闸信号。6.一种稳控系统的数字化闭环测试方法，其特征在于，包括：所述GTNET板卡将所述RTDS实时数字仿真系统输出的SV模拟量和GOOSE开关量信号通过所述过程层交换机传输给所述安全稳定控制系统；所述安全稳定控制系统根据所述SV模拟量和所述GOOSE开关量信号输出GOOSE跳闸出口信号，并将所述GOOSE跳闸出口信号通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：常东旭，郭琦，朱益华，伍文聪，胡斌江，徐光虎，张建新，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44