專利名稱：Rtds-ems系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法。
背景技術(shù)：
全球能源資源短缺和電網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展的現(xiàn)狀，促使新能源并網(wǎng)發(fā)電和各種新算法的出現(xiàn)。這些新技術(shù)和新能源的投入使用需要建立在電網(wǎng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，因此針對(duì)這些新方向的入網(wǎng)檢測(cè)是目前亟待解決的問(wèn)題，但直接基于實(shí)際系統(tǒng)做研究勢(shì)必會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)不可預(yù)測(cè)的影響。在新算法的調(diào)試中，目前經(jīng)常使用的仿真環(huán)境是離線的，這些仿真環(huán)境雖然對(duì)新算法可行性的測(cè)試是有效的，但是基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果是不可見(jiàn)的。解決上述問(wèn)題的方法之一是建立與實(shí)際電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行一致的研究與測(cè)試環(huán)境。由于RTDS(Real Time Digital Simulator,實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器)仿真系統(tǒng)能逼真地模擬實(shí)際電力系統(tǒng)的 狀態(tài)，同時(shí)由于被試設(shè)備直接連接到仿真系統(tǒng)，和在實(shí)際系統(tǒng)中運(yùn)行一樣，RTDS系統(tǒng)在電力系統(tǒng)實(shí)際裝置閉環(huán)試驗(yàn)中有了廣泛應(yīng)用。但從國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)看，目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)RTDS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法，模擬不同控制中心的實(shí)時(shí)斷面采樣時(shí)刻不一致現(xiàn)象，為開(kāi)發(fā)實(shí)用化分布式狀態(tài)估計(jì)計(jì)算系統(tǒng)提供條件。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法，其特征是所述方法包括步驟I :對(duì)原型等值系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化等值處理，從而獲得等值系統(tǒng)，并在實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS系統(tǒng)上搭建等值系統(tǒng)的仿真模型；步驟2 :在能源管理系統(tǒng)EMS中繪制與所述等值系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的實(shí)際設(shè)備接線圖，即EMS網(wǎng)絡(luò)模型；步驟3 獲取RTDS仿真模型的仿真基態(tài)；步驟4 :安裝網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET，搭建RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 DNP模塊，在能源管理系統(tǒng)EMS側(cè)配置前置系統(tǒng)FES的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)；步驟5 :設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)約轉(zhuǎn)換器，開(kāi)發(fā)接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS和能源管理系統(tǒng)EMS之間的信息交互；所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS數(shù)據(jù)和能源管理系統(tǒng)EMS數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換；步驟6 :虛擬出多個(gè)遠(yuǎn)程終端RTU，使遠(yuǎn)程終端RTU與等值系統(tǒng)中的廠站一一對(duì)應(yīng)，控制虛擬遠(yuǎn)程終端RTU與能源管理系統(tǒng)EMS之間的連接；步驟7 :設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制發(fā)生器，設(shè)置數(shù)據(jù)觸發(fā)延時(shí)，模擬實(shí)際電網(wǎng)中不同控制中心采樣時(shí)刻不一致的情形。
所述步驟3具體包括步驟301 :從原型實(shí)際系統(tǒng)的BPA格式或EMS格式潮流數(shù)據(jù)文件中獲取與EMS網(wǎng)絡(luò)模型相匹配的量測(cè)數(shù)據(jù)；步驟302 :將步驟301獲得的量測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口寫(xiě)入EMS實(shí)時(shí)庫(kù)；步驟303 :結(jié)合EMS網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)；步驟304 :將步驟303所得的狀態(tài)估計(jì)結(jié)果經(jīng)EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口取出，作為數(shù)據(jù)基態(tài)送入RTDS仿真模型。所述步驟4具體包括步驟401 :統(tǒng)計(jì)各個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的計(jì)算單元RACK需要通信的數(shù)據(jù)量，確 定網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的安裝位置；步驟402 :在安裝有網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的計(jì)算單元RACK上加入RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊；在與裝有網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的計(jì)算單元RACK直接通信的所有計(jì)算單元RACK上添加串行器模塊；其中，不含RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊和串行器模塊的計(jì)算單元RACK上的監(jiān)視變量，通過(guò)輸出元件傳送到含有RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊或串行器模塊的計(jì)算單元RACK上；步驟403 :為每個(gè)RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊配置一個(gè)點(diǎn)映射文件RTDS_DNP,定義通過(guò)RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊輸入輸出RTDS的所有變量，并描述各個(gè)變量和RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊的點(diǎn)號(hào)地址之間的映射關(guān)系；
步驟404 :通過(guò)前置系統(tǒng)FES配置等值廠站通道規(guī)約類型、網(wǎng)絡(luò)類型以及各變量的點(diǎn)號(hào)和通道號(hào)。所述步驟5具體包括步驟501 :根據(jù)所用到的模擬狀態(tài)量、數(shù)字狀態(tài)量、模擬控制量和數(shù)字控制量四種數(shù)據(jù)對(duì)象類型，設(shè)計(jì)四個(gè)接口函數(shù)，分別用以讀取模擬和二進(jìn)制數(shù)據(jù)量以及寫(xiě)入模擬和二進(jìn)制數(shù)據(jù)對(duì)象；步驟502 :根據(jù)所述四種數(shù)據(jù)對(duì)象類型及IEC104協(xié)議的工作流程，設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)RTDS數(shù)據(jù)和能源管理系統(tǒng)EMS控制指令的解析和封裝的接口函數(shù)。所述步驟6具體是步驟601 :實(shí)時(shí)顯示各個(gè)虛擬遠(yuǎn)程終端RTU與能源管理系統(tǒng)EMS主站的連接情況；步驟602 :利用Socket套接字編程實(shí)現(xiàn)虛擬遠(yuǎn)程終端RTU所在工作站與實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS和能源管理系統(tǒng)EMS之間的通信連接；步驟603 :建立多個(gè)相互獨(dú)立的線程，每個(gè)線程控制一個(gè)虛擬遠(yuǎn)程終端RTU與能源管理系統(tǒng)EMS之間的連接。所述步驟7具體包括步驟701 :實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻、采集時(shí)間間隔和上送時(shí)刻界面可控；步驟702 :實(shí)現(xiàn)RTDS仿真模型運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)上送可控，按設(shè)定的數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻和時(shí)間間隔，從RTDS仿真器獲取數(shù)據(jù)斷面，生成以發(fā)生時(shí)刻命名的數(shù)據(jù)文件并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)，待到達(dá)指定時(shí)間延遲后，從數(shù)據(jù)庫(kù)中順序讀取存放在數(shù)據(jù)緩存區(qū)；步驟703 :實(shí)現(xiàn)RTDS仿真模型運(yùn)行停止時(shí)的數(shù)據(jù)上送可控，編寫(xiě)用于選擇數(shù)據(jù)源的進(jìn)程，將選定的數(shù)據(jù)斷面按設(shè)定的數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻和時(shí)間間隔順序讀取存放在數(shù)據(jù)緩存區(qū)。本發(fā)明可以虛擬出多個(gè)遠(yuǎn)程終端RTU，通過(guò)自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的規(guī)約轉(zhuǎn)換器和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制發(fā)生器，建立并控制其與EMS系統(tǒng)之間的連接，從RTDS系統(tǒng)獲取仿真數(shù)據(jù)，作為廠站端遙信、遙測(cè)量送至EMS系統(tǒng)，并將來(lái)自EMS系統(tǒng)的遙控、遙調(diào)指令，送至RTDS系統(tǒng)，支持RTDS-EMS之間的雙向數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制；同時(shí)通過(guò)增設(shè)EMS系統(tǒng)和配置廣域網(wǎng)模擬設(shè)備，還可以搭建實(shí)驗(yàn)室模擬分布式狀態(tài)估計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境。


圖I是RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法流程圖；圖2是RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)圖； 圖3是RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明提供的實(shí)驗(yàn)室模擬分布式狀態(tài)估計(jì)硬件測(cè)試環(huán)境示意圖；圖5是本發(fā)明提供的RTDS運(yùn)行時(shí)控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)人為控制數(shù)據(jù)上送時(shí)延的流程圖；圖6是本發(fā)明提供的RTDS運(yùn)行停止時(shí)控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)人為控制數(shù)據(jù)上送時(shí)延的流程圖；圖7是本發(fā)明提供的RTDS-EMS之間雙向數(shù)據(jù)流的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖8是本發(fā)明提供的虛擬RTU功能實(shí)現(xiàn)流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。實(shí)施例I圖I是RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法流程圖，圖2是RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)圖。參考圖I和圖2，本發(fā)明提供的RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法包括步驟I :在實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS系統(tǒng)上搭建仿真模型；對(duì)原型實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化等值處理，從而獲得等值系統(tǒng)，并在實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS系統(tǒng)上搭建等值系統(tǒng)的仿真模型。步驟2 :在能源管理系統(tǒng)EMS中繪制與所述等值廠站對(duì)應(yīng)的實(shí)際設(shè)備接線圖，即EMS網(wǎng)絡(luò)模型。步驟3 獲取RTDS仿真模型的仿真基態(tài)。步驟301 :從原型實(shí)際系統(tǒng)的BPA格式或EMS格式潮流數(shù)據(jù)文件中獲取與EMS網(wǎng)絡(luò)模型相匹配的量測(cè)數(shù)據(jù)。步驟302 :將步驟301獲得的量測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口寫(xiě)入EMS實(shí)時(shí)庫(kù)。步驟303 :結(jié)合EMS網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)。步驟304 :將步驟303所得的狀態(tài)估計(jì)結(jié)果經(jīng)EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口取出，作為數(shù)據(jù)基態(tài)送入RTDS仿真模型。步驟4 :安裝網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET，搭建RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 DNP模塊，在能源管理系統(tǒng)EMS側(cè)配置前置系統(tǒng)FES的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)。步驟401 :統(tǒng)計(jì)各個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的計(jì)算單元RACK需要通信的數(shù)據(jù)量，確定網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的安裝位置。在實(shí)際應(yīng)用中，通信的變量通常以模擬信號(hào)狀態(tài)量為主，因此為提高通信效率，預(yù)安裝GTNET卡的RACK應(yīng)滿足首先，與該RACK通過(guò)IRC (Inter-Rack Communi cationCard，層間通信卡)卡直接通信的所有RACK (包含該RACK)上參與通信的模擬信號(hào)狀態(tài)量的數(shù)量總和應(yīng)盡可能的大；其次，該RACK本身參與通信的模擬信號(hào)狀態(tài)量盡可能的大。
步驟402 :在安裝有網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的計(jì)算單元RACK上加入RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊；在與裝有網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的計(jì)算單元RACK直接通信的 所有計(jì)算單元RACK上添加串行器模塊；其中，不含RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊和串行器模塊的計(jì)算單元RACK上的監(jiān)視變量，通過(guò)輸出元件傳送到含有RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊或串行器模塊的計(jì)算單元RACK上。步驟403 :為每個(gè)RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊配置一個(gè)點(diǎn)映射文件RTDS_DNP,定義通過(guò)RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊輸入輸出RTDS的所有變量，并描述各個(gè)變量和RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊的點(diǎn)號(hào)地址之間的映射關(guān)系。步驟404 :通過(guò)前置系統(tǒng)FES配置等值廠站通道規(guī)約類型、網(wǎng)絡(luò)類型以及各變量的點(diǎn)號(hào)和通道號(hào)。步驟5 :設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)約轉(zhuǎn)換器，開(kāi)發(fā)接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS和能源管理系統(tǒng)EMS之間的信息交互。所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS數(shù)據(jù)和能源管理系統(tǒng)EMS數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換。步驟501 :基于DNP3. O開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)接口，根據(jù)所用到的模擬狀態(tài)量、數(shù)字狀態(tài)量、模擬控制量和數(shù)字控制量四種數(shù)據(jù)對(duì)象類型，設(shè)計(jì)四個(gè)接口函數(shù)，分別用以讀取模擬和二進(jìn)制數(shù)據(jù)量以及寫(xiě)入模擬和二進(jìn)制數(shù)據(jù)對(duì)象。步驟502 :基于IEC104開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)接口，根據(jù)所述四種數(shù)據(jù)對(duì)象類型及IEC104協(xié)議的工作流程，設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)RTDS數(shù)據(jù)和能源管理系統(tǒng)EMS控制指令的解析和封裝的接口函數(shù)。 步驟6 :虛擬出多個(gè)遠(yuǎn)程終端RTU，使遠(yuǎn)程終端RTU與等值廠站一一對(duì)應(yīng)，控制虛擬遠(yuǎn)程終端RTU與能源管理系統(tǒng)EMS之間的連接。步驟601 :基于Microsoft Visual C++6. O的軟件編程環(huán)境，結(jié)合RTDS仿真模型中的等值廠站信息，在界面上羅列出各虛擬RTU，并配備狀態(tài)指示燈，用于實(shí)時(shí)顯示各虛擬RTU與主站(即EMS系統(tǒng))的連接情況。步驟602 :基于Microsoft Visual C++6. O的軟件編程環(huán)境，利用Socket套接字編程實(shí)現(xiàn)虛擬RTU所在工作站與RTDS和EMS之間的通信連接。步驟603 :為實(shí)現(xiàn)多個(gè)虛擬RTU與EMS系統(tǒng)之間的并發(fā)處理，建立多個(gè)相互獨(dú)立的線程，控制各虛擬RTU與EMS系統(tǒng)之間的連接，具體實(shí)現(xiàn)流程如圖8所示。步驟7 :設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制發(fā)生器，設(shè)置數(shù)據(jù)觸發(fā)延時(shí)，模擬實(shí)際電網(wǎng)中不同控制中心采樣時(shí)刻不一致的情形。
步驟701 :實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻、采集時(shí)間間隔和上送時(shí)刻界面可控。步驟702 :實(shí)現(xiàn)RTDS仿真模型運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)上送可控，按設(shè)定的數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻和時(shí)間間隔，從RTDS仿真器獲取數(shù)據(jù)斷面，生成以發(fā)生時(shí)刻命名的數(shù)據(jù)文件并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)，待到達(dá)指定時(shí)間延遲后，從數(shù)據(jù)庫(kù)中順序讀取存放在數(shù)據(jù)緩存區(qū)，具體實(shí)現(xiàn)流程如圖5所示。步驟703 :實(shí)現(xiàn)RTDS仿真模型運(yùn)行停止時(shí)的數(shù)據(jù)上送可控，編寫(xiě)用于選擇數(shù)據(jù)源的進(jìn)程，將選定的數(shù)據(jù)斷面按設(shè)定的數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻和時(shí)間間隔順序讀取存放在數(shù)據(jù)緩存區(qū)，具體實(shí)現(xiàn)流程如圖6所示。實(shí)施例2下面以云南電網(wǎng)模型為例，說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方案。云南電網(wǎng)RTDS仿真模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息如表I和表2所不。其中，表I為云南電網(wǎng) RTDS仿真模型系統(tǒng)規(guī)模信息表，表2為云南電網(wǎng)RTDS仿真模型與EMS對(duì)比信息表。
權(quán)利要求
1.一種RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法，其特征是所述方法包括 步驟I :對(duì)原型實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化等值處理，從而獲得等值系統(tǒng)，并在實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS系統(tǒng)上搭建等值系統(tǒng)的仿真模型； 步驟2 :在能源管理系統(tǒng)EMS中繪制與所述等值模型對(duì)應(yīng)的實(shí)際設(shè)備接線圖，即EMS網(wǎng)絡(luò)模型； 步驟3 :獲取RTDS仿真模型的仿真基態(tài)； 步驟4 :安裝網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET，搭建RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 DNP模塊，在能源管理系統(tǒng)EMS側(cè)配置前置系統(tǒng)FES的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)； 步驟5 :設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)約轉(zhuǎn)換器，開(kāi)發(fā)接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS和能源管理系統(tǒng)EMS之間的信息交互；所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS數(shù)據(jù)和能源管理系統(tǒng)EMS數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換； 步驟6 :虛擬出多個(gè)遠(yuǎn)程終端RTU，使遠(yuǎn)程終端RTU與等值系統(tǒng)中的廠站一一對(duì)應(yīng)，控制虛擬遠(yuǎn)程終端RTU與能源管理系統(tǒng)EMS之間的連接； 步驟7:設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制發(fā)生器，設(shè)置數(shù)據(jù)觸發(fā)延時(shí)，模擬實(shí)際電網(wǎng)中不同控制中心采樣時(shí)刻不一致的情形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法，其特征是所述步驟3具體包括 步驟301 :從原型實(shí)際系統(tǒng)的BPA格式或EMS格式潮流數(shù)據(jù)文件中獲取與EMS網(wǎng)絡(luò)模型相匹配的量測(cè)數(shù)據(jù)； 步驟302 :將步驟301獲得的量測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口寫(xiě)入EMS實(shí)時(shí)庫(kù)； 步驟303 :結(jié)合EMS網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)； 步驟304 :將步驟303所得的狀態(tài)估計(jì)結(jié)果經(jīng)EMS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口取出，作為數(shù)據(jù)基態(tài)送入RTDS仿真模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法，其特征是所述步驟4具體包括 步驟401 :統(tǒng)計(jì)各個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS的計(jì)算單元RACK需要通信的數(shù)據(jù)量，確定網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的安裝位置； 步驟402 :在安裝有網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的計(jì)算單元RACK上加入RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊；在與裝有網(wǎng)絡(luò)通訊接口卡GTNET的計(jì)算單元RACK直接通信的所有計(jì)算單元RACK上添加串行器模塊；其中，不含RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊和串行器模塊的計(jì)算單元RACK上的監(jiān)視變量，通過(guò)輸出元件傳送到含有RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊或串行器模塊的計(jì)算單元RACK上； 步驟403 :為每個(gè)RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊配置一個(gè)點(diǎn)映射文件RTDS_DNP,定義通過(guò)RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊輸入輸出RTDS的所有變量，并描述各個(gè)變量和RTDS數(shù)據(jù)輸入輸出接口 GTNET_DNP模塊的點(diǎn)號(hào)地址之間的映射關(guān)系； 步驟404 :通過(guò)前置系統(tǒng)FES配置等值廠站通道規(guī)約類型、網(wǎng)絡(luò)類型以及各變量的點(diǎn)號(hào)和通道號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法，其特征是所述步驟5具體包括 步驟501 :根據(jù)所用到的模擬狀態(tài)量、數(shù)字狀態(tài)量、模擬控制量和數(shù)字控制量四種數(shù)據(jù)對(duì)象類型，設(shè)計(jì)四個(gè)接口函數(shù)，分別用以讀取模擬和二進(jìn)制數(shù)據(jù)量以及寫(xiě)入模擬和二進(jìn)制數(shù)據(jù)對(duì)象； 步驟502 :根據(jù)所述四種數(shù)據(jù)對(duì)象類型及IEC104協(xié)議的工作流程，設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)RTDS數(shù)據(jù)和能源管理系統(tǒng)EMS控制指令的解析和封裝的接口函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法，其特征是所述步驟6具體包括 步驟601 :實(shí)時(shí)顯示各個(gè)虛擬遠(yuǎn)程終端RTU與能源管理系統(tǒng)EMS主站的連接情況；步驟602 :利用Socket套接字編程實(shí)現(xiàn)虛擬遠(yuǎn)程終端RTU所在工作站與實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS和能源管理系統(tǒng)EMS之間的通信連接； 步驟603 :建立多個(gè)相互獨(dú)立的線程，每個(gè)線程控制一個(gè)虛擬遠(yuǎn)程終端RTU與能源管理系統(tǒng)EMS之間的連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法，其特征是所述步驟7具體包括 步驟701 :實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻、采集時(shí)間間隔和上送時(shí)刻界面可控； 步驟702 :實(shí)現(xiàn)RTDS仿真模型運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)上送可控，按設(shè)定的數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻和時(shí)間間隔，從RTDS仿真器獲取數(shù)據(jù)斷面，生成以發(fā)生時(shí)刻命名的數(shù)據(jù)文件并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)，待到達(dá)指定時(shí)間延遲后，從數(shù)據(jù)庫(kù)中順序讀取存放在數(shù)據(jù)緩存區(qū)； 步驟703 :實(shí)現(xiàn)RTDS仿真模型運(yùn)行停止時(shí)的數(shù)據(jù)上送可控，編寫(xiě)用于選擇數(shù)據(jù)源的進(jìn)程，將選定的數(shù)據(jù)斷面按設(shè)定的數(shù)據(jù)采集起始時(shí)刻和時(shí)間間隔順序讀取存放在數(shù)據(jù)緩存區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域中的一種RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)搭建方法。包括實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS系統(tǒng)上搭建等值系統(tǒng)的仿真模型；在能源管理系統(tǒng)EMS中繪制網(wǎng)絡(luò)模型；獲取RTDS仿真模型的仿真基態(tài)；配置數(shù)據(jù)接口；設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)約轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器RTDS和能源管理系統(tǒng)EMS之間的信息交互；虛擬出多個(gè)遠(yuǎn)程終端RTU，控制虛擬遠(yuǎn)程終端RTU與能源管理系統(tǒng)EMS之間的連接;設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制器，用于模擬實(shí)際電網(wǎng)中不同控制中心采樣時(shí)刻不一致的情形。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了RTDS-EMS系統(tǒng)級(jí)閉環(huán)控制。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102820649SQ201210301119
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者張海波, 葛丹丹 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)