CN102081134A - 一种电力系统扰动源定位方法 - Google Patents
一种电力系统扰动源定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102081134A CN102081134A CN 201010586334 CN201010586334A CN102081134A CN 102081134 A CN102081134 A CN 102081134A CN 201010586334 CN201010586334 CN 201010586334 CN 201010586334 A CN201010586334 A CN 201010586334A CN 102081134 A CN102081134 A CN 102081134A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- disturbance
- disturbing source
- voltage
- electric
- user side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统扰动源定位方法。
背景技术
大到系统故障或重负荷切换,小到电力负荷的变化,这些事件都会给电力系统造成扰动。扰动可以从扰动源顺着电网传播到很远的地方,进而影响到很大区域范围内的电力用户。过去的研究工作主要通过开发协议和系统,通过测量扰动来对扰动进行诊断。很少有关于扰动源定位方面的工作被报道出来。随着电力行业的重组,电力公司越来越倾向于量化电能质量方面的责任,而扰动是电力系统最为关心的电能质量问题之一。因此,研究扰动源的定位方法近年来日益受到关注。尽管许多学者从事该方面的研究,但至今为止仍然没有一种可靠且技术健全的扰动源定位方法。
目前有学者提出利用扰动能量和扰动功率的最初峰值来确定扰动源的方向。该方法基于对扰动现象的直观理解,缺乏理论上的支持。因此,难以对该方法的有效性和局限性进行评估。相关文献可见“A.C.Parsons,W.M.Grady,E J.Powers,and J.C.Soward,“A direction finder for power quality disturbances based upon disturbance power and energy,”IEEE Trans.Power Delivery,vol.15,no.3,pp.1081-1086,Jul.2000.”。
此外还有文献提出通过观察发现电压和电流比值曲线的斜率根据扰动源的位置呈现相反的符号,进而提出通过观察上述斜率的符号来确定扰动源的位置。这仍然是一种基于经验的方法,难以评估其适用范围。相关文献可见“C.Li,T.Tayjasanant,and W.Xu,“A method for voltage sag source detection by investigating slope of the system traj ectory,”Proc.Inst.Elect.Eng.,vol.150,no.3,pp.367-372,May 2003.”。
经过研究我们现,方向继电器中使用的增量阻抗概念非常适用于扰动源的检测。当故障发生于电网的不同位置时,基于某一测量点检测到的电压、电流增量计算出的估计阻抗的实部将呈现不同的符号。根据这一特点就可判断出扰动源的位置。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题,提出了一种电力系统扰动源定位方法,它利用扰动来估计系统非扰动源侧的基波正序阻抗,该阻抗中电阻部分的符号可以反映扰动发生的位置。该结论针对线性和非线性系统在理论上都可以得到证明。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种电力系统扰动源定位方法,它在供电系统侧与用户侧的分界点M处,采集含有扰动的电压、电流波形,以供电系统侧为上游,以用户侧为下游;M点处因扰动产生的电压和电流变化分别为ΔV和ΔI,计算其等效阻抗Ze=ΔV/ΔI。
如果扰动发生在供电系统侧,Ze就是用户侧的等效阻抗;如果扰动发生在用户侧,Ze就是供电系统侧等效阻抗的负值,通过检验Ze实部的符号即可确定扰动源的方向。
所述扰动源监测器对扰动发生前后采集到的电压、电流数据在每个周波内分别进行傅立叶分解,用扰动发生后某一周波的基波正序电压与扰动发生前某一周波的基波正序电压相减得到ΔV,用扰动发生后某一周波的基波正序电流与扰动发生前某一周波的基波正序电流相减得到ΔI,用ΔV除以ΔI得到等效阻抗Ze。
所述扰动源监测器为电能质量表或数字电表。
本发明的有益效果是:无论对于线性还是非线性系统,一旦有扰动发生,仅通过对供电系统与用户间某一点采集到的电压和电流数据进行简单分析,就可以准确判断出扰动源发生的位置。如果因为某一扰动源在电网中传播给电力系统或用户造成损失,本发明能够为产生该扰动源责任方的判定提供依据。
附图说明
图1为本发明的扰动源定位等效电路图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
本发明扰动源定位问题可用图1所示等效电路来描述。扰动源监测器在M点捕捉含有扰动的电压、电流波形,以用来判断扰动是来自上游还是下游。具体实施时,M点位于供电系统和用户的分界点处。ZU和EU是上游(即供电系统侧)等效阻抗和电源,ZD和ED是下游(即用户侧)等效阻抗和电源。M点是测量点,在该处测量电压、电流波形。
扰动发生前M点处满足下式:
V=EU-IZU (1)
当M点下游即用户侧有扰动发生时,M点处的电压和电流变为V+ΔV和I+ΔI,其中ΔV和ΔI分别为因用户侧发生扰动而导致的M点电压和电流的变化。如果假设在扰动发生期间供电侧参数ZU和EU保持不变,可得如下方程:
V+ΔV=EU-(I+ΔI)ZU (2)
(1)式与(2)式相减,即可得到非扰动侧(即供电系统侧)等效阻抗:
同理,如果扰动发生在供电系统侧,就可得到用户侧阻抗:
定义等效阻抗Ze:
由此可见,等效阻抗Ze因扰动源位置的不同而呈现不同的符号。本发明所述方案的基本思想就是估计Ze。事实上,Ze有着明确的物理概念。如果扰动发生在供电系统侧,Ze就是用户侧的等效阻抗;如果扰动发生在用户侧,Ze就是供电系统侧等效阻抗的负值。
由于电阻应该总是正的,因此通过检验Ze实部的符号来确定扰动源的方向。
所述扰动源监测器为电能质量表或数字电表。
Claims (3)
1.一种电力系统扰动源定位方法,其特征是,它在供电系统侧与用户侧的分界点M处,利用扰动源监测器采集含有扰动的电压、电流波形,以供电系统侧为上游,以用户侧为下游;M点处因扰动产生的电压和电流变化分别为ΔV和ΔI,则其等效阻抗为Ze:
如果扰动发生在供电系统侧,Ze就是用户侧的等效阻抗;如果扰动发生在用户侧,Ze就是供电系统侧等效阻抗的负值,通过检验Ze实部的符号即可确定扰动源的方向。
2.如权利要求1所述的电力系统扰动源定位方法,其特征是,所述扰动源监测器对扰动发生前后采集到的电压、电流数据在每个周波内分别进行傅立叶分解,用扰动发生后某一周波的基波正序电压与扰动发生前某一周波的基波正序电压相减得到ΔV,用扰动发生后某一周波的基波正序电流与扰动发生前某一周波的基波正序电流相减得到ΔI,用ΔV除以ΔI得到等效阻抗Ze。
3.如权利要求1或2所述的电力系统扰动源定位方法,其特征是,所述扰动源监测器为电能质量表或数字电表。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010586334 CN102081134A (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种电力系统扰动源定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010586334 CN102081134A (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种电力系统扰动源定位方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102081134A true CN102081134A (zh) | 2011-06-01 |
Family
ID=44087211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201010586334 Pending CN102081134A (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种电力系统扰动源定位方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102081134A (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102830331A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-19 | 华北电力大学 | 基于零序电流分量的输电线路故障方向计算方法 |
CN102830329A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-19 | 华北电力大学 | 一种输电线路故障方向计算方法 |
CN103913632A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-07-09 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于振荡分量功率方向的低频同步振荡源识别方法 |
CN104215882A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-17 | 中国矿业大学 | 一种基于有源单端口网络电阻极性的电压暂降源定位方法 |
CN105182176A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-12-23 | 中国矿业大学 | 基于序空间矢量特性阻抗实部极性的电压暂降源的方向判断方法 |
CN107576887A (zh) * | 2015-03-04 | 2018-01-12 | 江苏省电力公司常州供电公司 | 一种电能质量扰动源的定位系统的自动定位方法 |
CN114089089A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 中国石油大学(华东) | 一种基于上游参数比较的电压暂降源定位方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101267116A (zh) * | 2008-03-20 | 2008-09-17 | 浙江工业大学 | 一种配电网电能质量扰动源自动定位方法 |
-
2010
- 2010-12-14 CN CN 201010586334 patent/CN102081134A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101267116A (zh) * | 2008-03-20 | 2008-09-17 | 浙江工业大学 | 一种配电网电能质量扰动源自动定位方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
《IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY》 20051031 Thavatchai Tayjasanant et al A Resistance Sign-Based Method for Voltage Sag Source Detection 2544-2551 1-3 第20卷, 第4期 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102830329A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-19 | 华北电力大学 | 一种输电线路故障方向计算方法 |
CN102830331A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-19 | 华北电力大学 | 基于零序电流分量的输电线路故障方向计算方法 |
CN103913632B (zh) * | 2013-12-26 | 2016-10-05 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于振荡分量功率方向的低频同步振荡源识别方法 |
CN103913632A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-07-09 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于振荡分量功率方向的低频同步振荡源识别方法 |
CN104215882A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-17 | 中国矿业大学 | 一种基于有源单端口网络电阻极性的电压暂降源定位方法 |
CN107576887A (zh) * | 2015-03-04 | 2018-01-12 | 江苏省电力公司常州供电公司 | 一种电能质量扰动源的定位系统的自动定位方法 |
CN107576888A (zh) * | 2015-03-04 | 2018-01-12 | 江苏省电力公司常州供电公司 | 一种电能质量扰动源的定位系统的定位方法 |
CN107576887B (zh) * | 2015-03-04 | 2020-01-10 | 江苏省电力公司常州供电公司 | 一种电能质量扰动源的定位系统的自动定位方法 |
CN107576888B (zh) * | 2015-03-04 | 2020-01-14 | 江苏省电力公司常州供电公司 | 一种电能质量扰动源的定位系统的定位方法 |
CN105182176A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-12-23 | 中国矿业大学 | 基于序空间矢量特性阻抗实部极性的电压暂降源的方向判断方法 |
CN105182176B (zh) * | 2015-07-15 | 2018-03-09 | 中国矿业大学 | 基于序空间矢量特性阻抗实部极性的电压暂降源的方向判断方法 |
CN114089089A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 中国石油大学(华东) | 一种基于上游参数比较的电压暂降源定位方法 |
CN114089089B (zh) * | 2020-08-24 | 2023-12-29 | 中国石油大学(华东) | 一种基于上游参数比较的电压暂降源定位方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102081134A (zh) | 一种电力系统扰动源定位方法 | |
Tayjasanant et al. | A resistance sign-based method for voltage sag source detection | |
Du et al. | Identification of harmonic sources of power systems using state estimation | |
Murthy et al. | Wavelet transform approach for detection and location of faults in HVDC system | |
Khoshkhoo et al. | On-line dynamic voltage instability prediction based on decision tree supported by a wide-area measurement system | |
CN101661059B (zh) | 用户端非线性负载的谐波电压发射水平的定量分析方法及装置 | |
Bollen et al. | Characterization of three-phase unbalanced dips (as easy as one-two-three?) | |
Decker et al. | Experience and applications of phasor measurements to the Brazilian interconnected power system | |
CN101566663B (zh) | 一种配电系统电压跌落源定位方法 | |
JP2013044752A (ja) | 位相識別システム及び方法 | |
Allen et al. | Algorithm for screening phasor measurement unit data for power system events and categories and common characteristics for events seen in phasor measurement unit relative phase-angle differences and frequency signals | |
CN105891684A (zh) | 一种气体绝缘组合电器绝缘状态评估指标体系构建方法 | |
Zhao et al. | Recent development of frequency estimation methods for future smart grid | |
Khan et al. | An accurate algorithm of PMU-based wide area measurements for fault detection using positive-sequence voltage and unwrapped dynamic angles | |
CN105717360A (zh) | 一种低压单相谐波阻抗测量方法及装置 | |
Seger et al. | Power system monitoring through low-voltage distribution network using freePMU | |
CN202994958U (zh) | 一种电力系统扰动源定位系统 | |
Lin et al. | Dynamic performance test of single-phase phasor measurement units | |
CN102044876A (zh) | 基于高次谐波等效阻抗特性的电力系统扰动源定位方法 | |
CN203054126U (zh) | 一种基于高次谐波等效阻抗特性电力系统扰动源定位系统 | |
Castello et al. | Integration of power quality and fault data into a PMU-based Wide Area Monitoring System | |
Pegoraro et al. | Compensation of Systematic Errors for Improved PMU-based Fault Detection and Location in Three-Phase Distribution Grids | |
Ponci et al. | Instrumentation and measurement testing in the real-time lab for automation of complex power systems | |
Chen et al. | Uncertainty of measurement error in intelligent electronic devices | |
Chen et al. | Sensitivity of voltage sag based fault location in distribution network to sub-cycle faults |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110601 |