CN102983569B - 一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法，对多电源系统不同电源线起振的先后顺序及振荡后振荡幅度进行综合分析判断，将低频振荡的判断分为起振判断与动作判断两个阶段，两个阶段的判断方法相同，都采用电源线有功功率的变化轨迹进行判断，但使用不同的判断功率门槛定值与振荡次数定值，定位引起整个系统发生低频振荡的振荡源。当电力系统发生低频振荡时，此种方法能迅速判出系统振荡，定位振荡源，并采取正确的控制措施使系统低频振荡快速平息。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法。
背景技术
随着我国“西电东送、南北互济、大区联网”电力建设方针的实施，全国各大区互联的局面基本形成。由于目前大区之间联系相对比较薄弱，近年来国内电网曾多次发生低频振荡现象。低频振荡频率较低，一般在0.2～2.5Hz范围内，当振荡较严重时，系统不能维持同步运行，由低频振荡造成的稳定事故在国内外均有发生，已引起有关方面的重视，需采取有效措施进行预防，并在发生低频振荡后应能立即检测发现、实施紧急控制来消除振荡，防止事故扩大。
对于存在多个振荡模式的电网，其振荡源可能有多个，当采取控制措施时，必须能准确定位引起振荡的振荡源，否则无法使系统低频振荡快速平息。以前对低频振荡的研究大多采用离线分析的研究方法，在低频振荡发生后通过对事故录波数据分析与电网特性的分析确定振荡源，最近有部分专利提出低频振荡在线监测的算法，可帮助运行人员及时发现系统发生低频振荡，但没有达到自动确定引起低频振荡的振荡源，并实施在线实时控制的目标。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法，当电力系统发生低频振荡时，能迅速判出系统振荡，定位振荡源，并采取正确的控制措施使系统低频振荡快速平息。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法，对多电源系统不同电源线起振的先后顺序及振荡后振荡幅度进行综合分析判断，将低频振荡的判断分为起振判断与动作判断，起振判断用于定位振荡源，动作判断用于采取控制措施。先进行起振判断，满足起振条件后确定最先起振的电源线并转入动作判断流程，满足动作条件后可采取相应的控制措施。
两个阶段的判断方法相同，都采用电源线有功功率的变化轨迹进行判断，但使用不同的判断功率门槛定值与振荡次数定值，定位引起整个系统发生低频振荡的振荡源。
上述判断起振阶段与动作阶段的方法是：利用电源线有功功率的变化轨迹进行判断，有三个判据，一是每个振荡周期内有功功率最大值与最小值的差是否大于判断功率门槛定值，二是振荡的初始阶段振幅是否不断增加，三是振荡周期是否在设定的频率范围内，一般范围为0.2～2.5Hz，若三者均为是，则判为起振或者动作，若有一为否，则判为没起振或者不动作。
上述判断起振阶段与动作阶段的方法是：利用电源线有功功率的变化轨迹进行判断：每个振荡周期内有功功率最大值与最小值的差大于判断功率门槛定值、振荡的初始阶段振幅不断增加且振荡周期符合低频振荡的特征。
上述起振判断使用的判断功率门槛定值比动作判断低，起振判断使用的振荡次数定值比动作判断少。
上述方法中，判出起振后，取最先满足起振条件的电源线振荡周期T1作为起振先后的时差判别基准，设判断起振先后顺序的时间门槛为Tqz，则：
Tqz=K×T1
其中，K取2～3；
若两个电源的起振时间差小于Tqz，则判为这两个元件同时起振，否则判为这两根电源线先后起振，最先满足起振判断条件的电源先起振。
上述定位振荡源后，判断外部系统先起振还是后起振，若外部系统先起振，本地不需采取控制措施，若外部系统后起振，则切除振荡源。
上述判断振荡源时，若本地电源线的低频振荡不是同时起振，则判断最先起振的电源线为振荡源；若起振的时间顺序特征不明显，则根据电源线振荡幅度判断，判断振荡幅度最大的电源线为振荡源。
采用上述方案后，本发明的有益效果是：通过对不同电源线起振的先后顺序及振荡后振荡幅度的综合分析判断，定位多电源系统引起整个系统发生低频振荡的振荡源，方便实现对低频振荡的有效控制。
附图说明
图1是本发明中低频振荡判断阶段示意图；
图2是本发明中起振时差基准选择流程图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
本发明提供一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法，主要是通过在测量点（如稳控装置安装处）测量电源线的功率，同时测量与系统联络线的功率，通过检测有功功率变化轨迹判断系统是否发生低频振荡。
如图1所示，本发明在实施时，首先将低频振荡的判断分为起振判断和动作判断两个阶段，两个阶段的判断方法相同，都是利用电源线有功功率的变化轨迹进行判断：每个振荡周期内有功功率最大值与最小值的差大于判断功率门槛定值、振荡的初始阶段振幅不断增加且振荡周期符合低频振荡的特征；起振阶段的判断使用较低的判断功率门槛定值与较少的振荡次数定值，因而起振判断比动作判断更灵敏，以便于定位振荡源。
装置判出起振后，如图2所示，取最先满足起振条件的电源线振荡周期T1作为起振先后的时差判别基准，设判断起振先后顺序的时间门槛为Tqz，则：
Tqz=K×T1
K一般取2～3。
若两个电源的起振时间差小于Tqz，则判为这两个元件同时起振，否则判为这两根电源线先后起振，最先满足起振判断条件的电源先起振。
将低频振荡的振荡源分为外部强迫振荡与本地引起振荡两种情况；若外部系统先起振，装置所在区域电网后起振则判为外部强迫振荡；若外部系统后起振，装置所在区域电网先起振则判为本地引起振荡；对外部强迫振荡本地不需要采取控制措施；对本地引起振荡则可采取切除振荡源的方法。
若本地电源线的低频振荡不是同时起振，则判断最先起振的电源线为振荡源；若起振的时间顺序特征不明显，则根据电源线振荡幅度判断，判断振荡幅度最大的电源线为振荡源。
综上，本发明通过对多电源系统不同电源线起振的先后顺序及振荡后振荡幅度的综合分析判断，定位多电源系统引起整个系统发生低频振荡的振荡源，并准确切除振荡源，实现对低频振荡的有效控制，确保电网的安全稳定运行。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法，其特征在于包括如下步骤：首先对多电源系统不同电源线进行起振判断，满足起振条件后确定最先起振的电源线并进行动作判断，满足动作条件则采取相应的控制措施；
所述起振判断与动作判断均采用电源线有功功率的变化轨迹进行判断，包括三个判据：一是每个振荡周期内有功功率最大值与最小值的差是否大于判断功率门槛定值，二是振荡的初始阶段振幅是否不断增加，三是振荡周期是否在设定的频率范围内，该设定的频率范围为0.2～2.5Hz；若三者均为是，则判为起振或者动作，若有一为否，则判为没起振或者不动作；所述起振判断使用的判断功率门槛定值比动作判断低，起振判断使用的振荡次数定值比动作判断少；
所述方法中确定最先起振的电源线采用的方法是，判出起振后，取最先满足起振条件的电源线振荡周期T1作为起振先后的时差判别基准，设判断起振先后顺序的时间门槛为Tqz，则：
Tqz＝K×T1
其中，K取2～3；
若两个电源的起振时间差小于Tqz，则判为这两个元件同时起振，否则判为这两根电源线先后起振，最先满足起振判断条件的电源先起振。
2.如权利要求1所述的一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法，其特征在于：所述定位振荡源后，判断外部系统先起振还是后起振，若外部系统先起振，本地不需采取控制措施，若外部系统后起振，则切除振荡源。
3.如权利要求1所述的一种电力系统低频振荡的振荡源定位方法，其特征在于：所述判断振荡源时，若本地电源线的低频振荡不是同时起振，则判断最先起振的电源线为振荡源；若起振的时间顺序特征不明显，则根据电源线振荡幅度判断，判断振荡幅度最大的电源线为振荡源。
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