[发明专利]一种风电场涉网试验智能测试系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电场涉网试验智能测试系统及其方法，属于风电场涉网试验技术领域。

背景技术

随着世界经济的迅猛发展，人类对能源的需求快速增长，能源产业也有了所未有的规模发展。以煤炭、石油作为主要一次能源，不仅使人类社会面临着常规能源枯竭的问题，还引起了全球气候变暖和日益严重的环境污染问题，对自然生态系统、社会经济和人类健康构成了严重威胁。开发利用新能源已经成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分。

当前，风力发电是可再生能源开发利用中技术最成熟、最具开发规模和最具商业化发展前景的发电形式。风力发电在减轻环境污染、调整能源结构、促进可持续发展等方面的突出作用；此外，风电与火电、水电、核电相比，建设周期短、见效快，因此风电成为世界上增长最快的清洁能源，具有广阔的发展前景。我国政府先后颁布了多项激励风力发电发展的政策法规，有力地促进了我国风力发电的发展。2010年上半年国家能源局基本明确：2015年全国风电规划装机9000万kW（含海上风电500万kW），2020年全国风电规划装机1.5亿kW（含海上风电3000万kW）。

风电通过电网传输，根据电力行业相关要求与技术规范，风电场在正式投运前及运行中均需要进行一系列的风电场涉网试验，以确保风电机组和电网的安全稳定运行。其中，根据电力调度控制中心下发的目标指令，风电场进行的有功、无功控制能力测试尤其重要。风电场涉网试验是风电场调试、运行中的重要步骤，也是评估风电场运行状态、判断风电场并网运行能力的重要依据。在进行风电场有功、无功控制能力测试等涉网试验时，需要将风电场数据波形与调度下发目标值进行比较分析，以此作为其控制与调节能力的判断依据。

目前，各类风电场涉网试验测试系统只能采集风电场的现场数据，给出现场相关参数的数据与波形；再将其输出数据、波形与调度目标指令进行对比，这种试验方法造成两个主要问题：一是无法及时、直观的看出目标值与实测值之间的关系，不仅给涉网试验带来不便，还会因控制调节评估难度增大而给风电机组与电网安全带来隐患；二是涉网试验结果存在误差甚至错误，可能因时钟不统一、数据不同步、幅值不对应等原因造成试验分析结果的误差或错误，影响涉网试验的质量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种风电场涉网试验智能测试系统及其方法，实现调度目标数据与现场实测数据的实时比对输出，即保证了涉网试验结果的准确性，又可直观输出同一时间坐标下的调度目标数据值与现场实测数据值。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种风电场涉网试验智能测试系统，包括

调度指令解析模块，用于对规约报文进行全过程的解析，由一个独立的侦听线程监听调度报文，并在大量的报文中筛选出调度控制中心下发的目标指令信号，并发送至指令实时接收模块；同时解析遥调量变化，将解析变化结果发送至装置启动模块；

装置启动模块，用于接收到调度指令解析模块发出的解析变化结果，当变化结果满足设定要求时，发出启动信号至指令实时接收模块与模拟量采集模块；

指令实时接收模块，用于同时接收装置启动模块发出的启动信号和调度指令解析模块的有功遥调量信号P₀、无功电压遥调量信号U₀；当接收到启动信号后，将采集的有功遥调量信号P₀、无功电压遥调量信号U₀输出至时钟模块；

模拟量采集模块，用于同时接收装置启动模块发出的启动信号和系统外部的风电场电流I₁、电压模拟量信号U₁；当接收到启动信号后，将采集的风电场电流I₁、电压模拟量信号U₁输出至模数转换模块；

模数转换模块，用于接收模拟量采集模块发出的电压模拟量信号U₁、风电场电流I₁，经模块中的模数转换单元后得到电压数字量U和电流数字量I，同时输出至分析计算模块和时钟模块；

分析计算模块，用于根据电压数字量U和电流数字量I进行分析计算，得出有功值P、无功值Q和功角φ，输出至时钟模块；分析计算的方法为现有技术此处不再赘述。