1WAMS主站系统检测评估总体思路
立足实用化的角度设计了WAMS主站系统测试评估方案,对测试内容进行分类包括系统基本硬件、系统软件基本功能、系统应用功能,采用从三个层次逐一推进的测试评估思路(图2),评估步骤如下:1)WAMS主站系统硬件评估,对WAMS主站系统的主要硬件及环境进行检测评估,判断当前硬件条件是否能够支撑WAMS主站系统运转,满足检测条件。2)WMAS主站系统软件基本功能性能评估,检测系统软件基本功能,并对软件基本功能及性能进行评估,以保证主站系统的可用性和稳定性。3)系统应用功能性能评估,对WAMS系统的应用功能以及性能进行评估,包括功能完备性、计算速度、计算精度等,以判断主站系统的实用化水平。4)WAMS系统总体评估方法,考虑以上三方面评估内容之间的关系,设计WAMS系统总体评估方案。5)通过对WAMS主站系统进行连续测试评估,得出某一时间段主站系统的软硬件及应用功能的性能水平,以及整个系统的稳定性。
2WAMS主站系统评估方法
(1)系统硬件评估方法系统硬件是WAMS主站系统能够正常运行的基石,同时硬件性能和所处环境都是制约整个系统性能发挥的因素。基本系统硬件包括前置机、数据采集服务器、实时应用服务器、历史数据服务器、图形监视工作站、电源等,基本系统硬件是主站系统不可或缺的设备。影响硬件使用寿命和性能的因素包括温度、湿度、大气压、是否有爆炸危险、是否有腐蚀性气体及导电尘埃、是否有严重霉菌、无剧烈震动冲击源;计算机机房符合GB/T2887-2000《电子计算机场地通用规范》的规定;交流电源满足要求;不间断电源满足要求等。(2)系统软件基本功能性能评估把WAMS主站系统必备的基本系统功能作为系统评估的第二层内容,其建立在第一层系统硬件基础之上,又作为后续其他系统功能和应用功能的必备条件,主要包括数据采集、数据通信、数据处理与运算、数据存储与管理、图形功能等。基本系统功能的性能指标包括系统响应时间、主站负荷率、数据误差、系统权限管理等。(3)系统应用功能性能评估方法其他必备系统功能包括告警、制表与打印、通信监视功能、动态监视功能、远程维护及故障诊断功能等,必备应用功能包括低频振荡监视与分析、电网扰动识别、发电机一次调频评价、电力系统模型和参数校核。对应应用功能指标包括振荡频率计算误差要求、低频振荡报警正确率、电网扰动报警正确率、发电机一次调频正确识别率、一次调频分析结果能够保存的时间、电力系统模型和参数辨识的正确率,各应用功能的稳定性、容错性和计算效率等。(4)WAMS主站系统整体评估方法考虑系统硬件、系统软件和应用软件的评估,设计WAMS主站系统的整体评估方法,以能够正确评价当前系统所处状态和性能水平。
3结果评价
评估方法从三个层次对主站系统进行评估,每个层次评估值都为[0,1]范围的值,主站系统整体评估值为[0,3]范围的值,考虑当前WAMS主站系统还处在初级阶段,基本系统硬件和基本系统软件两个层次以系统的完备性为主,因此可设置上文中dev、sysb分别为0.8,inl、perb分别为0.2;考虑WAMS系统最终还需落实到应用,因此在系统应用层应提高应用软件性能所占的比重,可设置app为0.5、pera为0.5。随着系统的发展可以逐步提高系统软硬件性能和应用软件性能的权重,以增加评估值对性能指标的灵敏度,以真实反映主站系统的真实运行状态。
4算例分析
以某WAMS主站系统为例进行评估分析,以测试其运行水平。基本系统硬件前置机、数据采集服务器、实时应用服务器、历史数据服务器、图形监视工作站、电源等都已安装,基本系统软件功能也都应有尽有。各评估内容的权重即采用上文中设定的值(根据系统的特点或发展情况,可对权重进行调整),对系统运行的20个运行状态进行评估仿真,分别把基本系统硬件层、基本系统软件层、系统应用软件层和系统整体评估的评估结果示于图3~图6。基本系统硬件和基本系统软件都已安装且运行正常,连续平均评估值分别为0.8940、0.8975,由图5知应用软件性能较差,平均评估值为0.8156。系统整体平均评估值为2.6071。系统第7个运行状态的评估值为0,因为实时应用服务器暂停工作,作为基本系统硬件,且是系统软件及应用软件正常运转的基础,因此导致各层评估值均为0。通过三个层次的评估以及系统整体评估,不仅可以了解系统整体运行水平和性能,可以详细了解系统的不同层次的运行状态。本文来自于《电力系统保护与控制》杂志。电力系统保护与控制杂志简介详见
5结论
针对当前WAMS主站系统的运行情况,对系统硬件和软件进行分类,从三个层次展开WAMS主站系统的检测评估,依次为系统硬件评估、系统软件基本功能评估、系统应用功能的评估,并设计了每个层次的评估方法和评估函数,综合三者间的关系进行WAMS主站系统的整体评估,设计了对应的评估方法。最后还设计了某一时间段WAMS主站系统的连续多次评估方法,以对主站系统硬件、系统软件和应用软件的功能、性能和稳定性进行评估,给出了WAMS主站系统运行状态的一个量化指标。通过对某WAMS实际系统进行仿真分析,评估值不仅能够反映系统整体运行水平和性能,还可以反映系统各层的运行情况。
作者:赵昆 邹昱 邢颖 窦成龙 周京阳 单位:中国电力科学研究院