精准负荷控制系统测试方法的研究和应用

精准负荷控制系统测试方法的研究和应用

发表时间：2019-01-23T10:34:38.490Z 来源：《河南电力》2018年16期作者：卢伟明陈沁野孔维怡林远哲

[导读] 随着中国电网规模的不断扩大，电网进入了跨区域，超高压，交直流混合运行的新阶段

卢伟明陈沁野孔维怡林远哲

（国网台州供电公司浙江台州 318000）

摘要：随着中国电网规模的不断扩大，电网进入了跨区域，超高压，交直流混合运行的新阶段，对于电网实现运行管理复杂程度更高。为确保供电质量和电力系统的经济安全性，电网调度中心对于系统的运行状况要进行精准的控制和掌握，对于运行过程中产生的问题正确的分析和处理，通过合理有效的基本措施应对紧急情况。要保证电力能够安全供应和运行。本篇文章对于测试负荷控制系统的方法进行了研究分析，合理运用系统方式保证电力的基本续航能力。以下的观点仅供参考和借鉴。

关键词：负荷控制系统；测试方法；应用

引言：

特高压交直流系统保护的关键构成就是负荷控制系统。这种系统的作用在于综合配置电网资源，实现电源、电网、用户之间的互动沟通，保证电网的故障处理分析基本能力。对于负荷资源进行分级区分管理，通过直接调度可以实现对分类用户中断负载的实时精确控制，避免大量变电站或线路整体跳闸的情况，最大限度地减少电网故障的社会影响，提高大电网的故障防御能力。为了确保控制系统的稳定性和可靠性，负载控制系统在投入使用之前需要进行验证。目前，在变电站自动化系统中，负荷控制系统的验证测试主要是通过负荷控制系统的实际模型和仿真，然后进行分析和验证。虽然这种方法可以测试负载控制系统的性能，但是它会消耗大量的时间以及人力资源，并且所需的成本相对较高。

1 负荷控制系统

控制系统的结构由控制主站、子站和负控制终端构成。协调控制站的主机通信连接到主站的主机，并且一个主站的主机通信连接到8个子站的主机，每个子站主机连接到8个通信接口扩展设备，每个通信接口扩展设备连接到30个负控制终端。每个负控制终端将相应的负载量发送给相应的子站主机，子站主机将负载量发送给主站主机。当需要移除负载时，控制终端的主机向主站的主机发送减载命令。

图1 精准负荷控制结构

主机接收到减载命令后，进行计算和分析，得到每个子站主机需要切断的负载，并将负载发送到每个子站。主机发送相应的减载命令和需要切断的负载量。当子站主机接收到减载指令和要切断的负载量时，相应的控制终端用于控制负控制终端切断相应的负载量。根据主站发出的总减载指令，主站主机合理分配每个子站的水平和负荷。根据默认的8个子站标度预设默认控制字，用于设置子站减载优先级。对应于1-8的优先级，依据顺序切断子站负载，并根据子站为减载策略发送的负载信息，计算每个优先级的负载等信息。子站主机根据负控制终端地址的优先级，根据主站下发的总减载量，合理地分配每个负控制终端的级别和负载。根据发送的负载信息，收集统计信息。诸如优先级可加载量之类的信息用于减载策略并被发送到主站。

2 基本的测试环境

测试装置、主站和子站主机构成了基本的测试环境，在测试装置中设有协控主站、子站主机和负控终端模拟模块，形成了闭环测试系统，如图2所示。

图3 硬件结构

（下转第110页）

3.2子站主机用例编制

模块通过8个2M端口和主机进行通信，模拟被测控制系统的子站主机。通过模拟模块连接的8个2M通信接口可以独立设置，自动接收和监控。在正常通信中，数据帧数据是0x5500 +地址码。可以通过实际通信链路调整或检查传输帧号和信道状态。依据设置的参数发送帧号，测试正常和异常数据对于主机产生的影响。可以通过界面单独设置和设置每个级别的数据，并且模拟和测试诸如最大值和最小值的边界值。主机模拟模块还可以接收主站发送的减载命令，并根据传输的负载水平自行确定待测负载控制系统主机的减载命令的正确性。

4 运用的实际案例

4.1 异常模拟测试

在测试模块中对于相应数据信息进行了基本的规定和设置，对于异常数据在后台或者相应界面中能进行扥西处理，例如，功能异常阻塞逻辑：策略功能阻塞信号和功能状态信号是互斥关系，就是功能失效时设置策略功能阻塞标志；否则，如果发生功能阻塞信号，则输入策略功能必须无效。在策略功能包括多个触发条件的情况下，如果任何触发条件不满足标准，则禁用策略功能，即阻止动作策略功能。当设备检测到与中心站的通信异常时，设备的总功能被阻止，优先级设置不正确，策略被阻止，功能阻塞指示灯亮。

4.2压力测试

在应用负荷控制系统的过程中，在网络上的要求比较高，不能容忍网络异常数据，而直接影响整组响应时间的基本性能。测试设备中的每个测试模块优先考虑各种类型的信息，可以在正常数据传输过程中模拟异常数据的传输，并评估负荷控制控制系统在不同网络环境下的设备响应情况。当测试系统用于测试网络压力性能时，处于开发初始阶段的设备不适合异常处理，并且通常策略不正确或响应时间很慢。经过反复验证试验，当前精密负荷控制系统在监控处理方面更加完善，时间响应性能更加稳定，从而保证了负荷控制系统在工程应用中的稳定运行。通过对负荷控制系统的研究和分析，建立的测试系统和程序在精密负荷控制系统相关设备的开发和改进中发挥了重要作用，并充分验证了负荷控制系统的运行状态。

5结束语

交直流混合电网的融合程度逐渐提升，对于区域电网的运行状态和基本安全有了更高标准的要求，运用该测试系统和方法对于负荷控制系统的运行状况能够进行仿真模拟处理，对于负荷控制系统以及相应产品在运行过程中可能产生的问题进行及时的分析和处理，使电网具备安全续航的能力。

参考文献：

[1]李海峰，罗建裕，陈振宇，江叶峰，罗凯明.电网大规模可中断负荷友好互动系统创新与工程实践[J].长江技术经济，2018，2（03）：58-64.

[2]张文，徐兴豫，王哲.精准负荷控制系统测试方法的研究和应用[J].电气技术，2018，19（08）：119-123.