宽频振荡应用的测试数据模拟方法及相关装置与流程

本发明属于电力自动化领域，涉及一种宽频振荡应用的测试数据模拟方法及相关装置。

背景技术：

1、高比例电力电子设备的大规模应用使得电网的振荡日益频繁，且逐步从低频逐步向高频发展，并引发机组跳闸等一系列事件，严重影响了电网的运行安全。为了研究高比例新能源电力系统宽频振荡的原理及其监视防治，电网宽频振荡广域监测、宽频振荡预警以及宽频振荡溯源等技术的研究也随之广泛开展，希望可以从电网调度层面快速、准确地进行振荡的定位、溯源、监视、预警、抑制及电力调度，以保障电力系统的安全稳定运行。这些研究成果是否有效、准确，在投入实际运行前需要进行测试验证，否则可能给运行系统带来安全隐患。

2、目前，为了保证电力系统应用新功能或升级功能在上线前进行充分测试，各级电网调度控制系统一般都设有镜像系统或测试系统。但是，镜像系统或测试系统与在线系统面临的数据环境是截然不同的，在线系统实时接收厂站上送的变化数据并与电网实时互动，而镜像系统或测试系统的数据往往是从在线系统截取的一个断面，没有变化，更无法与电网进行互动。而宽频振荡是一个能量变化的过程，断面数据无法满足电网宽频振荡应用技术的测试验证需求，这导致基于镜像系统或测试系统进行的宽频振荡测试并不能准确表征其实际应用情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种宽频振荡应用的测试数据模拟方法及相关装置。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明第一方面，提供一种宽频振荡应用的测试数据模拟方法，包括：获取电网模拟网架以及宽频振荡现场保存文件；获取宽频振荡现场保存文件的所属厂站，并确定宽频振荡现场保存文件的所属厂站在电网模拟网架中的映射厂站；基于电网模拟网架，以映射厂站为中心点构建宽频振荡仿真模型；并基于宽频振荡仿真模型和宽频振荡现场保存文件进行仿真，得到宽频振荡仿真信号；根据宽频振荡应用的测试数据需求，基于宽频振荡仿真信号进行测试数据模拟，得到宽频振荡应用的模拟测试数据。

4、可选的，所述获取电网模拟网架包括：获取调度主站系统的电力公共信息模型文件，并根据电力公共信息模型文件生成调度主站系统的厂站列表、设备列表以及测点列表；按照厂站、设备及测点的层次结构构建第一共享内存库，并将厂站列表、设备列表以及测点列表导入共享内存库，以及根据电力公共信息模型文件中的所属关系信息在厂站、设备和测点之间建立层次所属关系，以及根据电力公共信息模型文件中的物理连接节点号在设备之间建立关联链接关系；根据厂站列表生成通讯厂站列表，并将通讯厂站列表导入构建的第二共享内存库中，以及根据预设的通讯配置需求修改通讯厂站的通讯配置；建立通讯厂站列表与测点列表之间的关联关系。

5、可选的，所述确定宽频振荡现场保存文件的所属厂站在电网模拟网架中的映射厂站包括：当宽频振荡现场保存文件的所属厂站为电网模拟网架范围内的厂站时，在电网模拟网架中将宽频振荡现场保存文件的所属厂站作为映射厂站；当宽频振荡现场保存文件的所属厂站不为电网模拟网架范围内的厂站时，在电网模拟网架范围内选取与宽频振荡现场保存文件的所属厂站为同性质厂站的厂站作为映射厂站。

6、可选的，所述基于电网模拟网架，以映射厂站为中心点构建宽频振荡仿真模型包括：基于电网模拟网架，以映射厂站为中心点选取若干级拓扑连接关系设备得到若干宽频振荡仿真节点；以及基于映射厂站和若干宽频振荡仿真节点在仿真软件中构建宽频振荡仿真模型。

7、可选的，所述基于宽频振荡仿真模型和宽频振荡现场保存文件进行仿真，得到宽频振荡仿真信号包括：解析宽频振荡现场保存文件得到保存宽频振荡信号，并以保存宽频振荡信号为输入激励向宽频振荡仿真模型中的映射厂站注入谐波电流进行仿真，以及在仿真结束后获取宽频振荡仿真模型中各设备的振荡信号，得到宽频振荡仿真信号。

8、可选的，当宽频振荡仿真模型中各设备的振荡信号中存在振荡幅度超过预设值的振荡信号时，还包括：获取振荡幅度超过预设值的振荡信号所属的设备作为目标设备，并将振荡幅度超过预设值的振荡信号作为目标信号，进行次级仿真步骤；其中，次级仿真步骤包括：基于电网模拟网架，以目标设备为中心点选取若干级拓扑连接关系设备得到若干次级宽频振荡仿真节点；以及基于目标设备和若干次级宽频振荡仿真节点在仿真软件中构建次级宽频振荡仿真模型；以目标信号为输入激励向次级宽频振荡仿真模型中的目标设备注入谐波电流进行仿真，并在仿真结束后获取次级宽频振荡仿真模型中各设备的振荡信号，并补充至当前宽频振荡仿真信号中；以及当次级宽频振荡仿真模型中各设备的振荡信号中存在振荡幅度超过预设值的振荡信号时，获取振荡幅度超过预设值的振荡信号所属的设备作为新的目标设备，并将振荡幅度超过预设值的振荡信号作为新的目标信号，重新进行次级仿真步骤；当次级宽频振荡仿真模型中各设备的振荡信号中不存在振荡幅度超过预设值的振荡信号时，得到最终的宽频振荡仿真信号。

9、本发明第二方面，提供一种宽频振荡应用的测试数据模拟系统，包括：数据获取模块，用于获取电网模拟网架以及宽频振荡现场保存文件；厂站映射模块，用于获取宽频振荡现场保存文件的所属厂站，并确定宽频振荡现场保存文件的所属厂站在电网模拟网架中的映射厂站；仿真模拟模块，用于基于电网模拟网架，以映射厂站为中心点构建宽频振荡仿真模型；并基于宽频振荡仿真模型和宽频振荡现场保存文件进行仿真，得到宽频振荡仿真信号；数据模拟模块，用于根据宽频振荡应用的测试数据需求，基于宽频振荡仿真信号进行测试数据模拟，得到宽频振荡应用的模拟测试数据。

10、可选的，所述仿真模拟模块具体用于：基于电网模拟网架，以映射厂站为中心点选取若干级拓扑连接关系设备得到若干宽频振荡仿真节点；以及基于映射厂站和若干宽频振荡仿真节点在仿真软件中构建宽频振荡仿真模型；解析宽频振荡现场保存文件得到保存宽频振荡信号，并以保存宽频振荡信号为输入激励向宽频振荡仿真模型中的映射厂站注入谐波电流进行仿真，以及在仿真结束后获取宽频振荡仿真模型中各设备的振荡信号，得到宽频振荡仿真信号。

11、本发明第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述宽频振荡应用的测试数据模拟方法的步骤。

12、本发明第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述宽频振荡应用的测试数据模拟方法的步骤。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本发明宽频振荡应用的测试数据模拟方法，从宽频振荡现场保存文件出发，首先确定宽频振荡现场保存文件的所属厂站在电网模拟网架中的映射厂站，然后以映射厂站为中心点构建宽频振荡仿真模型，并基于宽频振荡仿真模型和宽频振荡现场保存文件进行仿真得到宽频振荡仿真信号，最终结合宽频振荡应用的测试数据需求进行测试数据模拟，得到宽频振荡应用的模拟测试数据。基于宽频振荡仿真模型和宽频振荡现场保存文件进行仿真，可以为宽频振荡应用的测试提供变化数据，并且是结合实际电网结构的变化数据，更加符合宽频振荡应用的实际应用情况，充分满足宽频振荡应用的测试验证需求，为宽频振荡广域监测、宽频振荡预警、宽频振荡溯源等宽频振荡应用的测试及研究提供数据基础。