CN111856176A - 一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法及*** - Google Patents

一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法及*** Download PDF

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CN111856176A CN202010535105.2A CN202010535105A CN111856176A CN 111856176 A CN111856176 A CN 111856176A CN 202010535105 A CN202010535105 A CN 202010535105A CN 111856176 A CN111856176 A CN 111856176A
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艾东平
魏亚威
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韩晓言
陈刚
王兵
张璐璐
解梅
李文峰
贾育培
高波
史东宇
鲁广明
于之虹
严剑峰
李亚楼
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Abstract

本发明公开了一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法及***,其中方法包括:获取电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据,基于电网实时状态数据和所述电源管理单元PMU数据进行电网割集在线搜索,获取多个电网割集;对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别,获取计算出的振荡能量和判断出的振荡方向;基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别。

Description

一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法及 ***
技术领域
本发明涉及电力***在线安全稳定计算分析技术领域,更具体地,涉及一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法及***。
背景技术
电力***机电功率振荡是指***受到扰动后,同步运行的发电机转子间相对摇摆,导致***中出现功率、电压、频率等电量不同程度振荡的现象,此类振荡与发电机转子特征量(角度、速度)强相关,振荡频率一般在0.02-2.5Hz范围内。
在已经发生的功率振荡事故中,既有由于***阻尼不足引起的弱阻尼甚至负阻尼振荡,也有持续的周期性小扰动所引起的强迫振荡。振荡通常是由连锁故障或设备异常引起,很难及时发现振荡源与振荡起因,在缺乏有效阻尼的情况下,振荡会长时间存在,并有可能发散。国内外多次大停电事故,或直接跟低频振荡有关,或在大停电演化的某个阶段出现(如1996年8月美国西部电网大停电、2003年8月美加大停电)。电力***连锁故障与发生振荡时,电网及电厂运行人员往往面临监控***提供的海量信息,只能依靠经验判断,或者束手无策,容易导致其他相继***故障,造成巨大的经济损失和社会影响。
机电振荡问题是我国电网互联过程的突出难题。实际***中也发生了一些由周期性负荷或扰动引发的功率振荡现象,这类低频振荡难以采用传统的负阻尼理论进行解释,因而引起了越来越多研究人员的关注,并开展了电力***强迫功率振荡方面的研究。这些研究表明,持续的周期性小扰动会引发电力***强迫功率振荡,当扰动频率接近***固有频率时会引起***共振,导致大幅度的功率振荡,或称为共振机理的低频振荡。强迫功率振荡的表现形式类似于负阻尼低频振荡,如何根据振荡的特征,辨别负阻尼低频振荡和强迫功率振荡,如何快速对扰动源进行定位,降低振荡带来的风险是我们亟待解决的问题。
我国电力***面临的机电振荡问题主要有三方面的特征。一是一体化特征。从就近周边联网的互联电网,逐渐向紧密网架连接的统一电网发展,电气联系更加紧密、各级电网相互影响、相互作用进一步增强。局部问题导致全网振荡的规律愈加明显。二是电网运行方式变化引起功率振荡的风险增大,高电压、远距离、大容量送电,使得局部电网、主要送电通道设备和重要电源的变化将导致***总体特性发生明显改变,由电网运行方式“N-1”或“N-2”引起连锁故障导致***振荡的风险增大。三是控制***异常引起低频振荡案例明显增加。电力***阻尼控制高度依赖控制***,发电机的励磁、调速控制技术不断更新,大容量直流输电,静止无功补偿器(SVC),无功发生器(SVG)等电力电子设备得到广泛应用,控制***的异常(或称隐形故障)导致的电力***振荡案例呈现明显增长的趋势。
基于PMU的广域测量***(WAMS)可以从变量的过渡过程中直接抽取***的动态特性。目前,WAMS在我国获得广泛应用,已经覆盖了95%以上的500kV变电站。WAMS***能够快速测量发电机线路、母线相关的轨迹(功率、内电势、功角、角速度、电压、频率、相位等),并能以少量时滞将信息传送到中心站。可用于功率实时监测,数学模型及参数的校核、低频振荡特征提取,振荡模式识别。基于WAMS的电力***振荡辨识与控制的相关技术得到快速发展。另一方面,在线安全安全稳定评估***(DSA)可对当前运行断面进行在线动态安全分析,具备了安全预警功能,根据电网实时运行状态、基于确定性的模型、参数与预想故障,采用隐式积分与特征根计算方法(QR法和隐式重启动的Arnoldi算法)进行动态稳定性分析,给出当前运行方式下***存在的低频振荡模式,给出阻尼比和振荡频率。
因此,需要借鉴国内外电力***振荡事故的经验和教训,全面深入地研究电力***振荡的演化规律,充分利用先进的电网广域信息***与在线实时仿真与控制的手段,将复杂的振荡过程定量化、直观化,实现“振荡源”的及时准确定位与有效控制。实现电力***振荡的“即测、即辨、即控”的目标,对于确保电网的安全稳定运行,具有重要的意义。
发明内容
本发明技术方案提供一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法及***,以解决如何识别低频振荡扰动源的问题。
为了解决上述问题,本发明提供了一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法,所述方法包括:
获取电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据,基于电网实时状态数据和所述电源管理单元PMU数据进行电网割集在线搜索,获取多个电网割集;
对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别,获取计算出的振荡能量和判断出的振荡方向;
基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别。
优选地,所述电网割集包括:省间断面割集、省内分区间断面割集、厂站割集。
优选地,所述对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算,包括:
基于电网割集的多个线路,获取多个线路成员从当前时刻往前预设多个时刻的电源管理单元PMU数据,所述电源管理单元PMU数据包括线路的有功功率P和频率f,相邻电源管理单元PMU数据时刻间距为预设时间间隔;
记算预设多个时刻线路的平均有功功率Pavg和平均频率favg
Figure BDA0002536784900000031
Figure BDA0002536784900000041
Pi为第i个时刻的功率;fi为第i个时刻的频率;
计算线路的振荡能量E:
Figure BDA0002536784900000042
电网割集i的振荡能量为其线路成员振荡能量之和:
Figure BDA0002536784900000043
Em为线路m的振荡能量。
优选地,所述基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别,包括:
统计多个电网割集中每个电网割集的振荡能量的最大值Emax,判断所述振荡能量的最大值Emax是否大于设定的振荡能量阈值Elfo
当所述振荡能量的最大值Emax大于设定的振荡能量阈值Elfo时,则判断当前电网发生了振荡,继续对低频振荡扰动源进行识别;
当省间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内;
当省间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省外。
优选地,当低频振荡扰动源在省内时,判断省内分区间断面割集的振荡能量,包括:
当所述省内分区间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区内;
当所述省内分区间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区外。
优选地,当低频振荡扰动源在省内分区内时,判断省内分区内的厂站割集的振荡能量,包括:
当厂站割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站内;
当厂站割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站外。
基于本发明的另一方面,本发明提供一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识***,所述***包括:
获取单元,用于获取电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据,基于电网实时状态数据和所述电源管理单元PMU数据进行电网割集在线搜索,获取多个电网割集;
计算单元,用于对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别,获取计算出的振荡能量和判断出的振荡方向;
识别单元,用于基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别。
优选地,所述电网割集包括:省间断面割集、省内分区间断面割集、厂站割集。
优选地,所述计算单元用于对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算,包括:
基于电网割集的多个线路,获取多个线路成员从当前时刻往前预设多个时刻的电源管理单元PMU数据,所述电源管理单元PMU数据包括线路的有功功率P和频率f,相邻电源管理单元PMU数据时刻间距为预设时间间隔;
记算预设多个时刻线路的平均有功功率Pavg和平均频率favg
Figure BDA0002536784900000051
Figure BDA0002536784900000052
Pi为第i个时刻的功率;fi为第i个时刻的频率;
计算线路的振荡能量E:
Figure BDA0002536784900000053
电网割集i的振荡能量为其线路成员振荡能量之和:
Figure BDA0002536784900000054
Em为线路m的振荡能量。
优选地,所述识别单元,用于基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别,包括:
统计多个电网割集中每个电网割集的振荡能量的最大值Emax,判断所述振荡能量的最大值Emax是否大于设定的振荡能量阈值Elfo
当所述振荡能量的最大值Emax大于设定的振荡能量阈值Elfo时,则判断当前电网发生了振荡,继续对低频振荡扰动源进行识别;
当省间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内;
当省间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省外。
优选地,所述识别单元还用于:当低频振荡扰动源在省内时,判断省内分区间断面割集的振荡能量,包括:
当所述省内分区间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区内;
当所述省内分区间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区外。
优选地,所述识别单元还用于:当低频振荡扰动源在省内分区内时,判断省内分区内的厂站割集的振荡能量,包括:
当厂站割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站内;
当厂站割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站外。
本发明技术方案提供一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法,方法包括:获取电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据,基于电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据进行电网割集在线搜索,获取多个电网割集;对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别,获取计算出的振荡能量和判断出的振荡方向;基于振荡能量和振荡方向对低频振荡扰动源进行识别。本发明技术方案提出基于广域测量***WAMS和实时运行数据的电网超低频振荡扰动源在线识别,实现振荡机群区域快速定位,以及机组与振荡模式相关程度识别,在重要电厂和换流站实现基于电源管理单元PMU数据的振荡告警。
附图说明
通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:
图1为根据本发明优选实施方式的一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法流程图;
图2为根据本发明优选实施方式的一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法流程图;
图3为根据本发明优选实施方式的基于电网割集的振荡扰动源识别示意图;以及
图4为根据本发明优选实施方式的一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识***结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法流程图。本发明所要解决的技术问题是电网割集在线搜索的超低频振荡扰动源辨识。具体地说就是首先获取电网实时状态和PMU量测数据进行电网割集在线搜索,然后对各个电网割集根据PMU数据计算振荡能量和振荡方向,最后综合各个割集的振荡方向和振荡能量识别出超低频振荡扰动源。
本发明提出了一种电网割集在线搜索的超低频振荡扰动源辨识方法,包括:首先获取电网实时状态和电源管理单元PMU量测数据进行电网割集在线搜索,然后对各个电网割集根据电源管理单元PMU数据计算振荡能量和振荡方向,最后综合各个割集的振荡方向和振荡能量识别出超低频振荡扰动源。本发明提供的一种电网割集在线搜索的超低频振荡扰动源辨识***实现了对超低频振荡的扰动源识别。能根据电网实时运行状态和电源管理单元PMU量测信息,动态的搜索出电网割集,能够适应于电网拓扑变化和电源管理单元PMU量测状态变化。本发明基于电网割集振荡能量大小和振荡方向,快速识别出超低频振荡扰动源,以便及时对扰动源采取控制措施消除振荡,对于确保电网的安全稳定运行具有重要的意义。如图1所示,本发明提供一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法,方法包括:
优选地,在步骤101:获取电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据,基于电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据进行电网割集在线搜索,获取多个电网割集;优选地,电网割集包括:省间断面割集、省内分区间断面割集、厂站割集。
本发明获取电网实时状态和PMU数据,进行电网割集在线搜索。首先获取电网实时状态和PMU数据,进行电网割集在线搜索。首先获取电网实时状态数据,在线搜索电网割集。然后获取PMU数据,判断搜索到的电网割集中哪些具备振荡计算条件。
获取电网实时状态数据,获得电网中各线路的投退状态。搜索三种电网割集:省间断面割集、省内分区间断面割集、厂站割集。
a)省间断面割集,搜索满足这样条件的线路组成省间断面割集。
条件1:线路一端厂站属于该省,另一端厂站不属于该省。线路的方向取流出该省为正方向。
条件2:线路为投运状态。
对于某个省来说,有且仅有1个省间断面割集。
b)省内分区间断面割集,首先进行省内分区搜索,然后针对各分区,形成省内分区间断面割集。
省内分区搜索的步骤如下:
步骤1:将省内的所有500kV线路状态设置为退运。线路的方向取流出该分区为正方向。
步骤2:考虑省内当前线路的投退状态(包含已经退运的500kV线路),进行考虑电气联系(通过线路联系)的分岛拓扑,每个电气岛为1个省内分区。
然后针对各个分区,逐个搜索分区间的断面割集,搜索满足这样条件的线路组成分区间断面割集。
条件1:线路一端厂站属于该分区,另一端厂站不属于该分区。
条件2:线路为投运状态。
c)厂站割集,针对各厂站,将厂站的所有连接线路组成该厂站的割集,线路的方向取流出该厂站为正方向。
搜索到的三种割集的集合记为CutSet0。
然后获取PMU数据,判断搜索到的电网割集中哪些具备振荡计算条件。逐个针对CutSet0中的各个割集,判断其全部组成线路成员都能获取到PMU数据,PMU数据包括线路有功功率、线路频率。对于全部组成线路成员都具备PMU数据的割集,纳入可计算割集CutSet1。
优选地,在步骤102:对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别,获取计算出的振荡能量和判断出的振荡方向。优选地,对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算,包括:
基于电网割集的多个线路,获取多个线路成员从当前时刻往前预设多个时刻的电源管理单元PMU数据,电源管理单元PMU数据包括线路的有功功率P和频率f,相邻电源管理单元PMU数据时刻间距为预设时间间隔;
记算预设多个时刻线路的平均有功功率Pavg和平均频率favg
Figure BDA0002536784900000091
Figure BDA0002536784900000101
Pi为第i个时刻的功率;fi为第i个时刻的频率;
计算线路的振荡能量E:
Figure BDA0002536784900000102
电网割集i的振荡能量为其线路成员振荡能量之和:
Figure BDA0002536784900000103
Em为线路m的振荡能量。
本发明对各个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别。本发明根据割集的线路组成,计算振荡能量大小,根据振荡能量值的正负确定振荡方向。
本发明割集振荡能量计算步骤如下:
a)针对割集的各个线路成员,获取其从当前时刻往前3000个时刻的PMU数据,包括线路有功功率P和频率f,相邻PMU数据时刻间距20毫秒。
b)计算3000个时刻的平均有功功率和平均频率,记为Pavg、favg
Figure BDA0002536784900000104
Figure BDA0002536784900000105
c)计算线路的振荡能量E
Figure BDA0002536784900000106
线路m的振荡能量标记为Em
d)割集i的振荡能量为其线路成员振荡能量之和。
Figure BDA0002536784900000107
优选地,在步骤103:基于振荡能量和振荡方向对低频振荡扰动源进行识别。
优选地,基于振荡能量和振荡方向对低频振荡扰动源进行识别,包括:
统计多个电网割集中每个电网割集的振荡能量的最大值Emax,判断振荡能量的最大值Emax是否大于设定的振荡能量阈值Elfo
当振荡能量的最大值Emax大于设定的振荡能量阈值Elfo时,则判断当前电网发生了振荡,继续对低频振荡扰动源进行识别;
当省间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内;
当省间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省外。
优选地,当低频振荡扰动源在省内时,判断省内分区间断面割集的振荡能量,包括:
当省内分区间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区内;
当省内分区间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区外。
优选地,当低频振荡扰动源在省内分区内时,判断省内分区内的厂站割集的振荡能量,包括:
当厂站割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站内;
当厂站割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站外。
本发明进行超低频振荡扰动源识别。本发明根据各个割集的振荡能量,判断是否发生超低频振荡,并比较各个割集的振荡能量大小,结合其振荡方向,进行扰动源识别。步骤如下:
a)统计各个割集振荡能量的最大值Emax,判断其是否大于设定阈值Elfo,如果大于阈值,则判断当前电网发生了振荡,继续进行下面步骤,否则结束判断。
b)针对省间断面割集,如果其振荡能量大于0,则表明振荡扰动源在该省内;如果振荡能量小于0,则标明振荡扰动源在该省外;
c)针对振荡扰动源在省内的省内各分区,判断各分区割集的振荡能量,如果其振荡能量大于0,则表明振荡扰动源在该分区内;如果振荡能量小于0,则标明振荡扰动源在该分区外;
d)针对振荡扰动源在分区内的分区内各厂站,判断厂站割集的振荡能量,如果其振荡能量大于0,则表明振荡扰动源在该厂站内;如果振荡能量小于0,则标明振荡扰动源在该厂站外。
本发明实现了对超低频振荡的扰动源识别,能根据电网实时运行状态和PMU量测信息,动态的搜索出电网割集,能够适应于电网拓扑变化和PMU量测状态变化。本发明能基于电网割集振荡能量大小和振荡方向,快速识别出超低频振荡扰动源,以便及时对扰动源采取控制措施消除振荡,对于确保电网的安全稳定运行具有重要的意义。
图2为本发明优选实施方式的电网割集在线搜索的超低频振荡扰动源辨识***流程图。如图2所示,本发明包括以下步骤:
1)获取电网实时状态和PMU数据,进行电网割集在线搜索;
2)对各个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别;
3)进行超低频振荡扰动源识别。
采用本发明提供的一种电网割集在线搜索的超低频振荡扰动源辨识方法,获取电网实时状态和PMU数据,形成如下电网割集。
表1电网割集列表
Figure BDA0002536784900000121
针对上述割集计算振荡能量,判断电网发生了振荡,判断振荡方向如下图。其中“藏木电厂割集”显示振荡扰动源在藏木电厂内;“山南藏木割集”显示振荡扰动源在山南藏木分区内;“乃琼羊湖割集”、“拉萨旁多割集”显示振荡扰动源在乃琼羊湖、拉萨旁多分区外。因此得出结论,振荡扰动源在藏木电厂。如图3所示。
图4为根据本发明优选实施方式的一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识***结构图。如图4所示,本发明提供一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识***,***包括:
获取单元401,用于获取电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据,基于电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据进行电网割集在线搜索,获取多个电网割集;优选地,电网割集包括:省间断面割集、省内分区间断面割集、厂站割集。
计算单元402,用于对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别,获取计算出的振荡能量和判断出的振荡方向。优选地,计算单元402用于对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算,包括:
基于电网割集的多个线路,获取多个线路成员从当前时刻往前预设多个时刻的电源管理单元PMU数据,电源管理单元PMU数据包括线路的有功功率P和频率f,相邻电源管理单元PMU数据时刻间距为预设时间间隔;
记算预设多个时刻线路的平均有功功率Pavg和平均频率favg
Figure BDA0002536784900000131
Figure BDA0002536784900000132
Pi为第i个时刻的功率;fi为第i个时刻的频率;
计算线路的振荡能量E:
Figure BDA0002536784900000133
电网割集i的振荡能量为其线路成员振荡能量之和:
Figure BDA0002536784900000134
Em为线路m的振荡能量。
识别单元403,用于基于振荡能量和振荡方向对低频振荡扰动源进行识别。
优选地,识别单元403,用于基于振荡能量和振荡方向对低频振荡扰动源进行识别,包括:
统计多个电网割集中每个电网割集的振荡能量的最大值Emax,判断振荡能量的最大值Emax是否大于设定的振荡能量阈值Elfo
当振荡能量的最大值Emax大于设定的振荡能量阈值Elfo时,则判断当前电网发生了振荡,继续对低频振荡扰动源进行识别;
当省间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内;
当省间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省外。
优选地,识别单元403还用于:当低频振荡扰动源在省内时,判断省内分区间断面割集的振荡能量,包括:
当省内分区间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区内;
当省内分区间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区外。
优选地,识别单元403还用于:当低频振荡扰动源在省内分区内时,判断省内分区内的厂站割集的振荡能量,包括:
当厂站割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站内;
当厂站割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站外。
本发明优选实施方式的一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识***400与本发明优选实施方式的一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法100相对应,在此不再进行赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而,本领域技术人员所公知的,正如附带的专利权利要求所限定的,除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地,在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释,除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例,除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行,除非明确地说明。

Claims (12)

1.一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识方法,所述方法包括:
获取电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据,基于电网实时状态数据和所述电源管理单元PMU数据进行电网割集在线搜索,获取多个电网割集;
对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别,获取计算出的振荡能量和判断出的振荡方向;
基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别。
2.根据权利要求1所述的方法,所述电网割集包括:省间断面割集、省内分区间断面割集、厂站割集。
3.根据权利要求2所述的方法,所述对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算,包括:
基于电网割集的多个线路,获取多个线路成员从当前时刻往前预设多个时刻的电源管理单元PMU数据,所述电源管理单元PMU数据包括线路的有功功率P和频率f,相邻电源管理单元PMU数据时刻间距为预设时间间隔;
记算预设多个时刻线路的平均有功功率Pavg和平均频率favg
Figure FDA0002536784890000011
Figure FDA0002536784890000012
Pi为第i个时刻的功率;fi为第i个时刻的频率;
计算线路的振荡能量E:
Figure FDA0002536784890000013
电网割集i的振荡能量为其线路成员振荡能量之和:
Figure FDA0002536784890000021
Em为线路m的振荡能量。
4.根据权利要求3所述的方法,所述基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别,包括:
统计多个电网割集中每个电网割集的振荡能量的最大值Emax,判断所述振荡能量的最大值Emax是否大于设定的振荡能量阈值Elfo
当所述振荡能量的最大值Emax大于设定的振荡能量阈值Elfo时,则判断当前电网发生了振荡,继续对低频振荡扰动源进行识别;
当省间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内;
当省间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省外。
5.根据权利要求4所述的方法,当低频振荡扰动源在省内时,判断省内分区间断面割集的振荡能量,包括:
当所述省内分区间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区内;
当所述省内分区间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区外。
6.根据权利要求5所述的方法,当低频振荡扰动源在省内分区内时,判断省内分区内的厂站割集的振荡能量,包括:
当厂站割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站内;
当厂站割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站外。
7.一种基于电网割集在线搜索的低频振荡扰动源辨识***,所述***包括:
获取单元,用于获取电网实时状态数据和电源管理单元PMU数据,基于电网实时状态数据和所述电源管理单元PMU数据进行电网割集在线搜索,获取多个电网割集;
计算单元,用于对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算和振荡方向判别,获取计算出的振荡能量和判断出的振荡方向;
识别单元,用于基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别。
8.根据权利要求7所述的***,所述电网割集包括:省间断面割集、省内分区间断面割集、厂站割集。
9.根据权利要求8所述的***,所述计算单元用于对多个电网割集中的每个电网割集进行振荡能量计算,包括:
基于电网割集的多个线路,获取多个线路成员从当前时刻往前预设多个时刻的电源管理单元PMU数据,所述电源管理单元PMU数据包括线路的有功功率P和频率f,相邻电源管理单元PMU数据时刻间距为预设时间间隔;
记算预设多个时刻线路的平均有功功率Pavg和平均频率favg
Figure FDA0002536784890000031
Figure FDA0002536784890000032
Pi为第i个时刻的功率;fi为第i个时刻的频率;
计算线路的振荡能量E:
Figure FDA0002536784890000033
电网割集i的振荡能量为其线路成员振荡能量之和:
Figure FDA0002536784890000034
Em为线路m的振荡能量。
10.根据权利要求9所述的***,所述识别单元,用于基于所述振荡能量和所述振荡方向对低频振荡扰动源进行识别,包括:
统计多个电网割集中每个电网割集的振荡能量的最大值Emax,判断所述振荡能量的最大值Emax是否大于设定的振荡能量阈值Elfo
当所述振荡能量的最大值Emax大于设定的振荡能量阈值Elfo时,则判断当前电网发生了振荡,继续对低频振荡扰动源进行识别;
当省间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内;
当省间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省外。
11.根据权利要求10所述的***,所述识别单元还用于:当低频振荡扰动源在省内时,判断省内分区间断面割集的振荡能量,包括:
当所述省内分区间断面割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区内;
当所述省内分区间断面割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在省内分区外。
12.根据权利要求11所述的***,所述识别单元还用于:当低频振荡扰动源在省内分区内时,判断省内分区内的厂站割集的振荡能量,包括:
当厂站割集的振荡能量大于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站内;
当厂站割集的振荡能量小于0时,则判断低频振荡扰动源在厂站外。
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