CN103323738B - 一种多馈入系统闪变源定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多馈入系统闪变源定位方法，该方法包括：获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据；根据该有功功率采样数据及无功功率采样数据生成相邻采样时间点的有功功率变化量及无功功率变化量；在预定阻抗角范围内选取多个系统阻抗角；根据包含该有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角的参数生成平均等效功率变化量；根据该平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化。本发明只在不同级多馈入系统闪变源定位及量化时需要测量系统阻抗值，在同级多馈入系统闪变源定位及量化时不需要测量系统阻抗值，所以本发明只有在部分情况下才需要使用系统阻抗值。

Description

一种多馈入系统闪变源定位方法

技术领域

本发明是关于电力技术，特别是关于电力系统的闪变源定位技术，具体的讲是关于一种多馈入系统闪变源定位方法。

背景技术

随着国民经济的不断发展，电力系统负荷增长越来越快，尤其是冲击性负荷如电弧炉、轧钢机急剧增加，电能质量问题受到了越来越多的影响。在冲击性负荷作用下，供电系统的公共连接点(PCC)的电压将会出现不稳定，产生电压波动问题，由此造成闪变。闪变不仅使得照明灯光闪烁，而且会进一步引起电网更大范围内的电能质量问题。因此，供电系统中PCC一旦发生电压闪变，必须快速有效地对供电系统中的闪变源进行定位，否则就无法明确闪变责任者，使解决电压闪变问题缺少针对性的措施。

目前，对电压闪变的研究多是对闪变信号进行检测，即采用不同的方法从电压波动信号中提取低频调制波的幅值和频率用来计算闪变参数，如平方检测法、希尔伯特变换法、小波分析法等。供电公司的一般做法是通过测量母线上的电压，计算瞬时闪变视感度，短时间闪变严重度和长时间闪变严重度等一些参数来估计闪变的水平，但是这些措施还不能对引起电压波动和闪变的扰动源进行识别，这使得解决电压闪变问题缺少针对性的措施。

少量文献提出了闪变扰动源识别的方法，文献[1]和文献[2]认为负荷参数的波动导致了闪变，根据负荷电压、电流数据识别出波动负荷，从而定位闪变源，计算复杂，需要建立负荷模型，对电压、电流数据进行录波，提供采样频率以及闪变源所处的电压等级。文献[3]通过计算母线电压和支路负荷电流相关度，达到实现多个支路负荷的闪变源识别，需要计算相关系数。然而，这些闪变源识别方法大多存在容易受背景影响和要求参数多的缺点，需要测量系统阻抗值，而系统阻抗值往往不易测量。

参考文献

[1]堵俊，郭晓丽，张新松，供电系统中闪变源定位研究[J]，电力系统保护与控制，2009，37(4)：62-65。

[2]张新松，郭晓丽，堵俊，负荷阻抗分析在闪变源识别中的应用[J]。电力系统及其自动化学报，2009，31(3)：58-62。

[3]堵俊，郭晓丽，张新松。多支路负荷闪变源识别研究[J]，电力系统保护与控制，2008，36(24)：58-61。

发明内容

本发明提供一种多馈入系统闪变源定位方法，以通过比较多个负荷支路的等效功率变化量大小达到识别闪变源的目的，实现快速实时地定位扰动源，并且解决了多馈入闪变源量化问题。

本发明提供一种多馈入系统闪变源定位方法，该方法包括：获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据；根据该有功功率采样数据及无功功率采样数据生成相邻采样时间点的有功功率变化量及无功功率变化量；在预定阻抗角范围内选取多个系统阻抗角；根据包含该有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角的参数生成平均等效功率变化量；根据该平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化。本发明只在不同级多馈入系统闪变源定位及量化时需要测量系统阻抗值，在同级多馈入系统闪变源定位及量化时不需要测量系统阻抗值，所以，本发明只需要在部分情况下才使用系统阻抗值。

进一步地，当多馈入系统为同级多馈入系统时，获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据，包括：获取各负荷支路于多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据。

进一步地，当多馈入系统为不同级多馈入系统时，获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据，包括：获取各电压等级侧于多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据。

进一步地，根据包含所述有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角的参数生成平均等效功率变化量，包括根据变压器参数、所述有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角生成平均等效功率变化量。

进一步地，当不同级所述的多馈入系统为三绕组变压器时，所述的有功功率变化量及无功功率变化量包括：相邻时间采样点的高压侧、中压侧及低压侧的有功功率变化量及无功功率变化量

进一步地，所述的变压器参数包括：变压器高压-中压归算到高压侧的等值电抗、变压器高压-低压归算到高压侧的等值电抗及变压器高压侧对应的系统侧等值电抗。

进一步地，根据变压器参数、所述有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角生成平均等效功率变化量，包括：根据变压器参数、所述有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角生成所述三绕组变压器的高压侧的平均等效功率变化量、中压侧的平均等效功率变化量及低压侧的平均等效功率变化量。

进一步地，所述的高压侧的平均等效功率变化量包括：高压侧负荷波动引起高压侧电压变化的等效功率变化量、中压侧负荷波动引起高压侧电压波动的等效功率变化量及低压侧负荷波动引起的高压侧等效功率变化量。

进一步地，所述的中压侧的平均等效功率变化量包括：高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量、中压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量及低压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量。

进一步地，所述的低压侧的平均等效功率变化量包括：高压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量、中压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量及低压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量。

进一步地，根据所述平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化，包括：根据所述高压侧的平均等效功率变化量的大小定位哪一侧为变压器高压侧的主要闪变源，并对高压侧的闪变源进行量化。

进一步地，根据所述平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化，包括：根据所述中压侧的平均等效功率变化量的大小定位哪一侧为变压器中压侧的主要闪变源，并对中压侧的闪变源进行量化。

进一步地，根据所述平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化，包括：

根据所述低压侧的平均等效功率变化量的大小定位哪一侧为变压器低压侧的主要闪变源，并对低压侧的闪变源进行量化。

本发明实施例的有益效果在于，本发明方法，在进行同级多馈入闪变源识别时，只需要各监测点的有功功率和无功功率采样数据；在进行不同级多馈入闪变源识别时，也只需要各监测点的有功功率和无功功率采样数据以及特定的变压器参数，在闪变源定位过程中只需做一些基本数学运算便可以得到结果，具有所需数据少，计算简便的优点。

本发明方法只需要在部分情况下才使用了系统阻抗值，即同级多馈入系统闪变源定位(量化)不需要测量系统阻抗值，只在不同级多馈入系统闪变源定位(量化)需要测量系统阻抗值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例供电系统简化图；

图2为本发明实施例电压降落的相量分解图；

图3为本发明实施例三绕组变压器示意图；

图4系统到中压侧的等值电路图；

图5为系统到低压侧的等值电路图，

图6为本发明实施例提供一种多馈入系统闪变源定位方法流程图；

图7为本发明实施例同级多馈入系统闪变源识别示意图；

图8为本发明实施例不同级多馈入系统闪变源识别示意图；

图9为本发明实施例变压器高压侧的等效功率变化量示意图；

图10为本发明实施例变压器中压侧的等效功率变化量示意图；

图11为本发明实施例变压器低压侧的等效功率变化量示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明提供一种基于等效功率变化量的多馈入系统闪变源定位(量化)方法，该方法将系统中各负荷支路的电压波动(闪变)情况等效为对应的功率变化量，通过比较各支路的等效功率变化量的大小达到定位(量化)闪变源的目的。

本发明方法的实现思路：根据一定时间段内的有功功率、无功功率的每天3s值数据，得到有功功率、无功功率每分钟的变化量，结合系统阻抗角、变压器内阻抗可得到对应时间段内的平均等效功率变化量，从而定位(量化)闪变源。

本实施例的定位方法可以分为：同级多馈入系统闪变源定位和不同级多馈入系统闪变源定位，下面分别介绍进行同级多馈入系统闪变源定位和不同级多馈入系统闪变源定位时的等效功率变化量基本原理。

1)同级多馈入系统闪变源定位的等效功率变化量基本原理如下：

同级多馈入系统是指系统中的负荷支路都属于同一个电压等级。在本发明方法中，同级多馈入系统的系统标称值为U_N。

为了说明本实施例的技术方案，首先对实际系统进行简化。考虑到相对于低电压等级的供电网络，高电压等级的电力系统的容量可以视为无穷大，则根据戴维南定理，把供电网络系统侧用一个等效电压源E与一个串联的等值阻Z_s＝R+jX表示。如图1所示。

在图1中，S和分别为同一点的功率和电压，电源经过系统阻抗后的电压降落为：

$\stackrel{\·}{E}-\stackrel{\·}{V}=(R+\mathrm{jX})\stackrel{\·}{I}---\left(1\right)$

与电压和电流对应的视在功率为：

$S=\stackrel{\·}{V}*{\stackrel{\·}{I}}^{*}=P+\mathrm{jQ}---\left(2\right)$

为的共轭，本说明书中上角标*表示共轭关系。

若用功率代替电流，且以相量作为参考轴，则由式(1)、式(2)可得电源经过系统阻抗后电压降落为：

$\stackrel{\·}{E}-\stackrel{\·}{V}=(R+\mathrm{jX})*{\left(\frac{S}{\stackrel{\·}{V}}\right)}^{*}$

$=(R+\mathrm{jX})*{\left(\frac{P+\mathrm{jQ}}{V}\right)}^{*}---\left(3\right)$

$=\frac{1}{V}[(\mathrm{PR}+\mathrm{QX})+j(\mathrm{PX}-\mathrm{QR})]$

电压降落是指末端电压的相量差。电压损耗是指始末端电压的数值差，由图2可以看出当两点电压之间的相角差δ不大时，可以近似的认为电压损耗等于电压降落的纵分量。即：

$\stackrel{\·}{E}-\stackrel{\·}{V}\≈\frac{1}{V}(\mathrm{PR}+\mathrm{QX})---\left(4\right)$

对式(4)两端同时对时间求导，得到系统中一点的电压变化量与其功率变化量的关系为：

$\mathrm{\ΔV}=\frac{1}{V}*(\mathrm{\ΔP}\·R+\mathrm{\ΔQ}\·X)---\left(5\right)$

实际系统中，V值应该在系统标称值附近，有V≈U_N，式(5)两边同时除以系统侧等值阻抗Z，即有：

$\frac{\mathrm{\ΔV}}{U_N}=\frac{Z}{U_N^2}(\mathrm{\ΔP}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\ΔQ}\·\sin \mathrm{\θ})---\left(6\right)$

其中，式中θ为系统阻抗角。

因为同一电压等级的系统标称值U_N、系统侧等值阻抗Z应该相等，因此，由式(6)可以看出，同级多馈入系统的电压波动量与其功率变化量相对应，在这里，将这一功率变化量命名为等效功率变化量，即有在同级多馈入系统中，电压波动量对应的等效功率变化量为：

ΔS_eq＝ΔP·cosθ+ΔQ·sinθ      (7)

2)不同级多馈入系统闪变源通常是指识别不同电压等级的闪变源定位，对于不同级多馈入系统闪变源定位，本发明说明书中以三绕组变压器的高压、中压、低压三侧为例说明，并将所有参数都归算到变压器高压侧，设高压侧的系统标称电压为U_N。

图3为三绕组变压器示意图，如图3所示，变压器高压侧主要母线输入端的输入功率为S_H＝P_H+jQ_H，变压器中压侧、低压侧的输出功率分别为S_M＝P_M+jQ_M、S_L＝P_L+jQ_L，系统侧阻抗为Z_S。

设变压器高压-中压阻抗电压百分比为V_s(1-2)％，高压-低压阻抗电压百分比为V_s(1-3)％，变压器高压侧短路容量为S_t(MVA)，变压器高压侧额定容量为S_N(MVA)，变压器高压侧额定电压为U_NH(KV)。

(1)变压器高压侧的主要闪变源识别

(A)高压侧负荷波动引起高压侧电压变化的等效功率变化量

设高压侧的有功功率、无功功率变化量分别为ΔP_H、ΔQ_H，由高压侧负荷变动引起的高压侧电压变化量为ΔV_H-H，下文具有相同的意义。

因为变压器低压侧和中压侧的功率变化量会等值传递到高压侧，引起高压侧的功率变化。所以高压侧功率变化量包含了自身负荷变动引起的功率变化量、低压侧负荷变动引起的功率变化量以及中压侧负荷变动引起的功率变化量。因此，可得高压侧功率变动引起的高压侧电压波动，与其对应的等效功率变化量之间的关系为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{H-H}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}[(\mathrm{\Δ}{P}_H-\mathrm{\Δ}{P}_M-\mathrm{\Δ}{P}_L)\·\cos \mathrm{\θ}+(\mathrm{\Δ}{Q}_H-\mathrm{\Δ}{Q}_M-\mathrm{\Δ}{Q}_L)\·\sin \mathrm{\θ}]---\left(8\right)$

(B)中压侧负荷波动引起高压侧电压波动的等效功率变化量

设中压侧的有功功率、无功功率变化量分别为ΔP_M、ΔQ_M，由中压侧负荷变动引起的高压侧电压变化量为ΔV_M-H，下文具有相同的意义。因为变压器中压侧的功率变化量会等值传递到高压侧，引起高压侧的功率变化。因此中压侧功率变化量传递到高压侧也为ΔP_M、ΔQ_M，由上述分析可知：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{M-H}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}(\mathrm{\Δ}{P}_M\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_M\·\sin \mathrm{\θ})---\left(9\right)$

(C)低压侧负荷波动引起的高压侧等效功率变化量

设低压侧的有功功率、无功功率变化量分别为ΔP_L、ΔQ_L，由低压侧负荷变动引起的高压侧电压变化量为ΔV_L-H，下文具有相同的意义。同理可得低压侧功率变化与其引起的高压侧电压波动之间的关系为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{L-H}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}(\mathrm{\Δ}{P}_L\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_L\·\sin \mathrm{\θ})---\left(10\right)$

由式(8)～(10)可以看出变压器各侧负荷波动引起高压侧电压波动量与各侧功率变化量对应。

即，高压侧负荷波动引起高压侧电压波动的等效功率变化量为：

ΔS_eqH-H＝(ΔP_H-ΔP_M-ΔP_L)·cosθ+(ΔQ_H-ΔQ_M-ΔQ_L)·sinθ    (11)

即，中压侧负荷波动引起高压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqM-H＝ΔP_M·cosθ+ΔQ_M·sinθ            (12)

即，低压侧负荷波动引起高压侧电压波动的等效功率变化量为：

ΔS_eqL-H＝ΔP_L·cosθ+ΔQ_L·sinθ            (13)

(2)变压器中压侧的主要闪变源识别

(A)高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量

高压侧功率变化量传递到中压侧不变。即可得到高压侧负荷波动量与其引起中压侧电压波动的关系为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{H-M}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}(\mathrm{\Δ}{P}_H\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_H\·\sin \mathrm{\θ})---\left(14\right)$

(B)中压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量(中压侧就地扰动)

图4为系统到中压侧的等值电路，由于变压器的内阻电抗值远大于其电阻值，因此在系统等值电路中忽略了其电阻值仅考虑了变压器的电抗参数。

变压器高压-中压归算到高压侧的等值电抗：

$X_{\mathrm{kkhm}}=\frac{V_{s(1-2)}\%}{100}\×\frac{U_{\mathrm{NH}}^2}{S_N}---\left(15\right)$

变压器高压侧对应的系统侧等值电抗为：

$X_s=\frac{U_{\mathrm{NH}}^2}{S_t}---\left(16\right)$

由于变压器内阻的电抗很大，在从系统电源端到变压器中压侧的系统侧内阻中，电抗值远大于电阻值，因此忽略其电阻。

因此中压侧的就地电压波动量与中压侧功率变化量的关系为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{M-M}}{U_N}=\frac{1}{U_N^2}(X_{\mathrm{sm}}^{\′}\·\mathrm{\Δ}{Q}_M)---\left(17\right)$

等式右边提取公因式Z_S：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{M-M}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}\·(\frac{X_{\mathrm{sm}}^{\′}}{Z_S}\·\mathrm{\Δ}{Q}_M)---\left(18\right)$

X′_sm＝X_kkhm+X_s              (19)

在整个系统中电阻相对于电抗值很小，因此做以下近似：

Z_S ≈X_s                      (20)

式(17)可以等效为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{M-M}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}\·(\frac{X_{\mathrm{sm}}^{\′}}{X_S}\·\mathrm{\Δ}{Q}_M)---\left(21\right)$

(C)低压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量

低压侧功率变化量首先传递到高压侧，再传递到中压侧，即可得到低压侧负荷波动引起的中压侧电压波动量，与其等效功率变化量的关系为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{L-M}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}(\mathrm{\Δ}{P}_L\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_L\·\sin \mathrm{\θ})---\left(22\right)$

对比式(14)、式(21)、式(22)可以看出变压器各侧负荷波动引起中压侧电压波动量与各侧功率变化量对应。

即，高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqH-M＝ΔP_H·cosθ+ΔQ_H·sinθ                (23)

即，中压侧负荷波动引起的中压侧的等效功率变化量为：

$\mathrm{\Δ}{S}_{\mathrm{eqM}-M}=\frac{X_{\mathrm{sm}}^{\′}}{X_S}\·\mathrm{\Δ}{Q}_M---\left(24\right)$

低压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqL-M＝ΔP_L·cosθ+ΔQ_L·sinθ               (25)

(3)变压器低压侧的主要闪变源识别

(A)高压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量

高压侧功率变化量传递到低压侧不变。即可得到高压侧负荷波动引起的低压侧的电压波动，与其等效功率变化量的关系为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{H-L}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}(\mathrm{\Δ}{P}_H\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_H\·\sin \mathrm{\θ})---\left(26\right)$

(B)中压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量

变压器中压侧的功率变化量会等值传递到高压侧，再传递到低压侧引起低压侧的功率变化。即可得到中压侧负荷波动引起低压侧的电压波动，与其功率变化量之间的关系为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{M-L}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}(\mathrm{\Δ}{P}_M\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_M\·\sin \mathrm{\θ})---\left(27\right)$

(C)低压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量

图5为系统到低压侧的等值电路图，由于变压器的内阻电抗值远大于其电阻值，因此在系统等值电路中忽略了其电阻值仅考虑了变压器的电抗参数。

变压器高压-低压归算到高压侧的等值电抗：

$X_{\mathrm{kkhl}}=\frac{V_{s(1-3)}\%}{100}\×\frac{U_{\mathrm{NH}}^2}{S_N}---\left(28\right)$

变压器高压侧对应的系统侧等值电抗为：

$X_s=\frac{U_{\mathrm{NH}}^2}{S_t}---\left(29\right)$

由于变压器内阻的电抗很大，从系统电源端到变压器低压侧的系统侧内阻中，电抗值远大于电阻值，因此忽略其电阻。

因此低压侧的就地电压波动对应的低压侧等效功率变化量为：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{L-L}}{U_N}=\frac{1}{U_N^2}(X_{\mathrm{sl}}^{\′}\·\mathrm{\Δ}{Q}_L)---\left(30\right)$

X′_sl＝X_kkhl+X_s                 (31)

在整个系统中电阻相对于电抗值很小，因此做以下近似：

Z_S ≈X_s                         (32)

等式右边提取公因式Z_S：

$\frac{\mathrm{\Δ}{V}_{L-L}}{U_N}=\frac{Z_S}{U_N^2}(\frac{X_{\mathrm{sl}}^{\′}}{X_S}\·\mathrm{\Δ}{Q}_L)---\left(33\right)$

对比式(26)、式(27)、式(33)可以看出变压器各侧负荷波动引起中压侧电压波动量与各侧功率变化量对应。

即，高压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqH-L＝ΔP_H·cosθ+ΔQ_H·sinθ         (34)

即，中压侧负荷波动引起高压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqM-L＝ΔP_M·cosθ+ΔQ_M·sinθ         (35)

即，低压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量为：

$\mathrm{\Δ}{S}_{\mathrm{eqL}-L}=\frac{X_{\mathrm{sl}}^{\′}}{X_S}\·\mathrm{\Δ}{Q}_L---\left(36\right)$

图6为本发明实施例提供一种多馈入系统闪变源定位方法流程图，图7为本发明实施例同级多馈入系统闪变源识别示意图，图8为本发明实施例不同级多馈入系统闪变源识别示意图，下面结合图6、图7及图8详细介绍本实施例多馈入系统闪变源定位方法。

如图6所示，该多馈入系统闪变源定位方法包括如下步骤：

步骤S601：获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据。

当多馈入系统为同级多馈入系统时，步骤S601中获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据，包括：获取各负荷支路于多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据。如图7所示，该方法从数据库中读取一定时间段内某负荷支路的有功功率、无功功率，设该时间段内的一共有n个采样时间点，其有功功率、无功功率每分钟的最后一个3s值分别记为P₁，P₂…P_n、Q₁，Q₂…Q_n。

当多馈入系统为不同级多馈入系统时，步骤S601中获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据，包括：获取各电压等级侧于多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据。如图8所示，从数据库中读取一定时间段内变压器高、中、低压侧的有功功率、无功功率，设该时间段内的一共有n个采样时间点，其高压侧有功功率、无功功率每分钟的最后一个3s值分别记为P_H1，P_H2…P_Hn、Q_H1，Q_H2…Q_Hn，中压侧有功功率、无功功率每分钟的最后一个3s值分别记为P_M1，P_M2…P_Mn、Q_M1，Q_M2…Q_Mn，低压侧有功功率、无功功率每分钟的最后一个3s值分别记为P_L1，P_L2…P_Ln、Q_L1，Q_L2…Q_Ln。

步骤S602：根据所述有功功率采样数据及无功功率采样数据生成相邻采样时间点的有功功率变化量及无功功率变化量。

对于同级多馈入系统，第i+1个采样时间点相对于第i个采样时间点的有功功率、无功功率变化量分别记为ΔP_i、ΔQ_i：

ΔP_i＝P_i+1-P_i       (37)

ΔQ_i＝Q_i+1-Q_i       (38)

而对于不同级多馈入系统，所述的有功功率变化量及无功功率变化量包括：相邻时间采样点的高压侧、中压侧及低压侧的有功功率变化量及无功功率变化量。

采样时间段内对应有n个采样时间点，第i+1个采样时间点与第i个采样时间点的变压器高压侧的有功功率和无功功率变化量分别记为ΔP_Hi、ΔQ_Hi、ΔP_Mi、ΔQ_Mi、ΔP_Li、ΔQ_Li。

ΔP_Hi＝P_Hi+1-P_Hi

(39)

ΔQ_Hi＝Q_Hi+1-Q_Hi

第i+1个采样时间点与第i个采样时间点的变压器中压侧的有功功率和无功功率变化量分别记为ΔP_Hi、ΔQ_Hi、ΔP_Mi、ΔQ_Mi、ΔP_Li、ΔQ_Li。

ΔP_Mi＝P_Mi+1-P_Mi             (40)

ΔQ_Mi＝Q_Mi+1-Q_Mi

第i+1个采样时间点与第i个采样时间点的变压器低压侧的有功功率和无功功率变化量分别记为ΔP_Hi、ΔQ_Hi、ΔP_Mi、ΔQ_Mi、ΔP_Li、ΔQ_Li。

ΔP_Li＝P_Li+1-P_Li    (41)

ΔP_Li＝P_Li+1-P_Li

步骤S603：在预定阻抗角范围内选取多个系统阻抗角。

系统侧阻抗角θ，一般取60～90度，在60～90度等间隔(也可以不等间隔)的取r个θ值，记为θ_m，m＝1，2…r。

步骤S604：根据包含所述有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角的参数生成平均等效功率变化量。

1)对于同级多馈入系统，该负荷支路在对应时间段内的总等效功率变化量ΔT为：

$\mathrm{\ΔT}=\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_i\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_i\·\sin \mathrm{\θ}|---\left(42\right)$

从式(42)中可以看出，等效功率变化量ΔT随系统阻抗角θ的变化而变化，下面介绍怎么由变化的系统阻抗角确定闪变源的位置。

以系统中同一电压等级的s条负荷支路为例说明，设第k条负荷支路的等效功率变化量为ΔT_k：

$\mathrm{\Δ}{T}_k=\underset{i-1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{k-i}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_{k-i}\·\sin \mathrm{\θ}|---\left(43\right)$

则，在系统阻抗角θ一定时，第k条负荷支路的平均等效功率变化量ΔTk_avg为：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{Tk}}_{\mathrm{avg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{k-i}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_{k-i}\·\sin \mathrm{\θ}|}{n-1}---\left(44\right)$

式中：n-采样时间段内记录的有功功率、无功功率的个数；

ΔP_k-i-第k条负荷支路的第i+1个与第i个采样时间点的有功功率变化量；

ΔQ_k-i-第k条负荷支路的第i+1个与第i个采样时间点的无功功率变化量。

系统侧阻抗角取θ_m时，第k条负荷支路的平均等效功率变化量记为：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{Tk}}_{\mathrm{avgm}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{k-i}\·\cos {\mathrm{\θ}}_m+\mathrm{\Δ}{Q}_{k-i}\·\sin {\mathrm{\θ}}_m|}{n-1}---\left(45\right)$

第k条负荷支路的平均功率变化量：

$\mathrm{\Δ}{T}_k=\frac{\underset{m=1}{\overset{r}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{\mathrm{Tk}}_{\mathrm{avgm}}}{r}---\left(46\right)$

2)对于不同级多馈入系统，步骤S604具体是指根据变压器参数、所述有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角生成平均等效功率变化量。

对于三绕组变压器，平均等效功率变化量包括：高压侧的平均等效功率变化量、中压侧的平均等效功率变化量及低压侧的平均等效功率变化量。

变压器参数包括：变压器高压-中压归算到高压侧的等值电抗、变压器高压-低压归算到高压侧的等值电抗及变压器高压侧对应的系统侧等值电抗。

设变压器高压-中压阻抗电压百分比为Vs(1-2)％，高压-低压阻抗电压百分比为Vs(1-3)％，变压器高压侧短路容量为St(MVA)，变压器高压侧额定容量为SN(MVA)，变压器高压侧额定电压为UNH(KV)。

变压器高压-中压归算到高压侧的等值电抗为：

$X_{\mathrm{kkhm}}=\frac{V_{s(1-2)}\%}{100}\×\frac{U_{\mathrm{NH}}^2}{S_N}---\left(47\right)$

变压器高压-低压归算到高压侧的等值电抗为：

$X_{\mathrm{kkhl}}=\frac{V_{s(1-3)}\%}{100}\×\frac{U_{\mathrm{NH}}^2}{S_N}---\left(48\right)$

变压器高压侧对应的系统侧等值电抗为：

$X_s=\frac{U_{\mathrm{NH}}^2}{S_t}---\left(49\right)$

平均等效功率变化量包括：变压器高压侧的等效功率变化量、变压器中压侧的等效功率变化量及变压器低压侧的等效功率变化量。

1变压器高压侧的等效功率变化量

(1)高压侧负荷波动引起高压侧电压变化的等效功率变化量

高压侧负荷波动引起高压侧电压波动的等效功率变化量为：

ΔS_eqH-H＝(ΔP_H-ΔP_M-ΔP_L)·cosθ+(ΔQ_H-ΔQ_M-ΔQ_L)·sinθ   (50)

即有，在采样时间段内，系统阻抗角θ一定时，高压侧负荷波动引起高压侧电压波动的总等效功率变化量ΔT_H-Havg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-\mathrm{Havg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|(\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Hi}}-\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Mi}}-\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Li}})\·\cos \mathrm{\θ}+(\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Hi}}-\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Mi}}-\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Li}})\·\sin \mathrm{\θ}|}{n-1}---\left(51\right)$

系统侧阻抗角θ，一般取60～90度，在60～90度等间隔的取r个θ值，记为θ_m，m＝1，2…r。

系统侧阻抗角取θ_m时，平均等效功率变化量记为ΔT_H-Havgm：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-\mathrm{Havgm}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|(\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Hi}}-\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Mi}}-\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Li}})\·\cos {\mathrm{\θ}}_m+(\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Hi}}-\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Mi}}-\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Li}})\·\sin {\mathrm{\θ}}_m|}{n-1}---\left(52\right)$

因此，高压侧负荷波动引起高压侧电压波动的平均功率变化量ΔT_H-H可表示为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-H}=\frac{\underset{m-1}{\overset{r}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_{H-\mathrm{Havgm}}}{r}---\left(53\right)$

(2)中压侧负荷波动引起高压侧电压波动的等效功率变化量

中压侧负荷波动引起高压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqM-H＝ΔP_M·cosθ+ΔQ_M·sinθ           (54)

在采样时间段内，系统阻抗角θ一定时，中压侧负荷波动引起高压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_M-Havg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{M-\mathrm{Havg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Mi}}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Mi}}\·\sin \mathrm{\θ}|}{n-1}---\left(55\right)$

系统侧阻抗角θ，一般取60～90度，在60～90度等间隔的取r个θ值，记为θ_m，m＝1，2…r。

系统侧阻抗角取θ_m时，平均等效功率变化量记为ΔT_M-Havgm：

$\mathrm{\Δ}{T}_{M-\mathrm{Havgm}}=\frac{\underset{i-1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Mi}}\·\cos {\mathrm{\θ}}_m+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Mi}}\·\sin {\mathrm{\θ}}_m|}{n-1}---\left(56\right)$

因此，中压侧负荷波动引起高压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_M-H为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{M-H}=\frac{\underset{m-1}{\overset{r}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_{M-\mathrm{Havgm}}}{r}---\left(57\right)$

(3)低压侧负荷波动引起的高压侧等效功率变化量

低压侧负荷波动引起高压侧电压波动的等效功率变化量为：

ΔS_eqL-H＝ΔP_L·cosθ+ΔQ_L·sinθ       (58)

在采样时间段内，系统阻抗角θ一定时，低压侧负荷波动引起高压侧电压波动的平均等效功率变化量ΔT_L-Havg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{L-\mathrm{Havg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Li}}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Li}}\·\sin \mathrm{\θ}|}{n-1}---\left(59\right)$

系统侧阻抗角θ，一般取60～90度，在60～90度等间隔的取r个θ值，记为θ_m，m＝1，2…r。

系统侧阻抗角取θ_m时，平均等效功率变化量记为ΔT_L-Havgm：

$\mathrm{\Δ}{T}_{L-\mathrm{Havgm}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Li}}\·\cos {\mathrm{\θ}}_m+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Li}}\·\sin {\mathrm{\θ}}_m|}{n-1}---\left(60\right)$

此时，低压侧负荷波动引起高压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_L-H为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{L-H}=\frac{\underset{m-1}{\overset{r}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_{L-\mathrm{Havgm}}}{r}---\left(61\right)$

2变压器中压侧的等效功率变化量

(1)高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量

高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqH-M＝ΔP_H·cosθ+ΔQ_H·sinθ          (62)

在采样时间段内，系统阻抗角θ一定时，高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_H-Mavg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-\mathrm{Mavg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Hi}}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Hi}}\·\sin \mathrm{\θ}|}{n-1}---\left(63\right)$

系统侧阻抗角θ，一般取60～90度，在60～90度等间隔的取r个θ值，记为θ_m，m＝1，2…r。

系统侧阻抗角取θ_m时，平均等效功率变化量记为ΔT_H-Mavgm：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-\mathrm{Mavgm}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Hi}}\·\cos {\mathrm{\θ}}_m+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Hi}}\·\sin {\mathrm{\θ}}_m|}{n-1}---\left(64\right)$

此时，高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_H-M为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-M}=\frac{\underset{m=1}{\overset{r}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_{H-M\arg m}}{r}---\left(65\right)$

(2)中压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量(中压侧就地扰动)

中压侧负荷波动引起的中压侧的等效功率变化量为：

$\mathrm{\Δ}{S}_{\mathrm{eqM}-M}=\frac{X_{\mathrm{sm}}^{\′}}{X_S}\·\mathrm{\Δ}{Q}_M$

$k_M=\frac{X_{\mathrm{sm}}^{\′}}{X_S}---\left(66\right)$

在采样时间段内，中压侧负荷波动引起的中压侧的平均等效功率变化量ΔT_M-Mavg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{M-\mathrm{Mavg}}=\frac{\underset{i-1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|k_M\·\mathrm{\Δ}{Q}_M|}{n-1}---\left(67\right)$

由上式可以看出ΔT_M-Mavg与系统阻抗角无关。因此，中压侧负荷波动引起的中压侧平均功率变化量ΔT_M-M与ΔT_M-Mavg相同，即有：

$\mathrm{\Δ}{T}_{M-M}=\mathrm{\Δ}{T}_{M-\mathrm{Mavg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|k_M\·\mathrm{\Δ}{Q}_M|}{n-1}---\left(68\right)$

(3)低压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量

低压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqL-M＝ΔP_L·cosθ+ΔQ_L·sinθ          (69)

在采样时间段内，系统阻抗角θ一定时，低压侧负荷波动引起中压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_L-Mavg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{L-\mathrm{Mavg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Li}}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Li}}\·\sin \mathrm{\θ}|}{n-1}---\left(70\right)$

系统侧阻抗角θ，一般取60～90度，在60～90度等间隔的取r个θ值，记为θ_m，m＝1，2…r。

系统侧阻抗角取θ_m时，平均等效功率变化量记为ΔT_L-Mavgm：

$\mathrm{\Δ}{T}_{L-\mathrm{Mavgm}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Li}}\·\cos {\mathrm{\θ}}_m+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Li}}\·\sin {\mathrm{\θ}}_m|}{n-1}---\left(71\right)$

此时，低压侧负荷波动引起中压侧电压变化的平均功率变化量ΔT_L-M为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{L-M}=\frac{\underset{m=1}{\overset{r}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_{L-\mathrm{Mavgm}}}{r}---\left(72\right)$

3变压器低压侧的等效功率变化量

(1)高压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量

高压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqH-L＝ΔP_H·cosθ+ΔQ_H·sinθ         (73)

在采样时间段内，当系统阻抗角θ一定时，高压侧负荷波动引起低压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_H-Lavg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-\mathrm{Lavg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Hi}}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Hi}}\·\sin \mathrm{\θ}|}{n-1}---\left(74\right)$

系统侧阻抗角θ，一般取60～90度，在60～90度等间隔的取r个θ值，记为θ_m，m＝1，2…r。

系统侧阻抗角取θ_m时，平均等效功率变化量记为ΔT_H-Lavgm：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-\mathrm{Lavgm}}=\frac{\underset{i-1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Hi}}\·\cos {\mathrm{\θ}}_m+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Hi}}\·\sin {\mathrm{\θ}}_m|}{n-1}---\left(75\right)$

此时，高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的平均功率变化量ΔT_H-L为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{H-L}=\frac{\underset{m=1}{\overset{r}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_{H-\mathrm{Lavgm}}}{r}---\left(76\right)$

(2)中压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量

中压侧负荷波动引起高压侧电压变化的等效功率变化量为：

ΔS_eqM-L＝ΔP_M·cosθ+ΔQ_M·sinθ     (77)

在采样时间段内，当系统阻抗角θ一定时，中压侧负荷波动引起高压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_M-Lavg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{M-\mathrm{Lavg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Mi}}\·\cos \mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Mi}}\·\sin \mathrm{\θ}|}{n-1}---\left(78\right)$

系统侧阻抗角θ，一般取60～90度，在60～90度等间隔的取r个θ值，记为θ_m，m＝1，2…r。

系统侧阻抗角取θ_m时，平均等效功率变化量记为ΔT_M-Lavgm：

$\mathrm{\Δ}{T}_{M-\mathrm{Lavgm}}=\frac{\underset{i-1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{Mi}}\·\cos {\mathrm{\θ}}_m+\mathrm{\Δ}{Q}_{\mathrm{Mi}}\·\sin {\mathrm{\θ}}_m|}{n-1}---\left(79\right)$

此时，中压侧负荷波动引起低压侧电压变化的平均功率变化量ΔT_M-L为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{M-L}=\frac{\underset{m=1}{\overset{r}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_{M-\mathrm{Lavgm}}}{r}---\left(80\right)$

(3)低压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量

低压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量为：

$\mathrm{\Δ}{S}_{\mathrm{eqL}-L}=\frac{X_{\mathrm{sl}}^{\′}}{X_S}\·\mathrm{\Δ}{Q}_L---\left(81\right)$

$k_L=\frac{X_{\mathrm{sl}}^{\′}}{X_S}---\left(82\right)$

在采样时间段内，低压侧负荷波动引起低压侧电压变化的平均等效功率变化量ΔT_L-Lavg为：

$\mathrm{\Δ}{T}_{L-\mathrm{Lavg}}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{Q}_L\·k_L|}{n-1}---\left(83\right)$

由上式可以看出ΔT_L-Lavg与系统阻抗角无关。因此，低压侧负荷波动引起的低压侧平均功率变化量ΔT_L-L与ΔT_L-Lavg相同，即有：

$\mathrm{\Δ}{T}_{L-L}=\mathrm{\Δ}{T}_{L-\mathrm{Lavg}}=\frac{\underset{i-1}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{\Δ}{Q}_L\·k_L|}{n-1}---\left(84\right)$

步骤S605：根据所述平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化。

对于同级多馈入系统，扰动源定位方法是比较每条负荷支路的ΔT_k，其值越大表明主要闪变扰动源在此负荷支路侧的可能性越大。

闪变源大小的量化是对s条负荷支路的闪变源进行量化，第k条负荷支路的闪变源大小ΔT_k占总的闪变源的百分比为：

$F_k=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_k}{\underset{k-1}{\overset{s}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_k}\×100\%---\left(85\right)$

对于不同级多馈入系统，闪变源定位与量化包括：变压器高压侧闪变源定位与量化、变压器中压侧闪变源定位与量化及变压器低压侧闪变源定位与量化。

(1)变压器高压侧闪变源定位与量化

闪变源定位：通过比较各侧对高压侧的等效功率变化量ΔT_H-H、ΔT_M-H、ΔT_L-H的大小即可得到哪一侧为变压器高压侧的主要闪变源，实现闪变源定位。哪一侧的等效功率变化量越大，这一侧为变压器高压侧的主要闪变源。

闪变源量化：将变压器高中低压侧的闪变源量化值分别记为F_pu(H-H)、F_pu(M-H)、F_pu(L-H)。

$F_{\mathrm{pu}(H-H)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{H-H}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-H}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-H}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-H}}$

$F_{\mathrm{pu}(M-H)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{M-H}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-H}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-H}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-H}}$

$F_{\mathrm{pu}(L-H)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{L-H}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-H}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-H}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-H}}---\left(86\right)$

(2)变压器中压侧闪变源定位与量化

闪变源定位：通过比较ΔT_H-M、ΔT_M-M、ΔT_L-M的大小即可得到哪一侧为变压器高压侧的主要闪变源，实现闪变源定位。哪一侧的等效功率变化量越大，这一侧为变压器中压侧的主要闪变源。

闪变源量化：将变压器高中低压侧的闪变源量化值分别记为F_pu(H-H)、F_pu(M-H)、F_pu(L-H)。

$F_{\mathrm{pu}(H-M)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{H-M}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-M}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-M}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-M}}$

$F_{\mathrm{pu}(M-M)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{M-M}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-M}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-M}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-M}}$

$F_{\mathrm{pu}(L-M)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{L-M}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-M}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-M}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-M}}---\left(87\right)$

(3)变压器低压侧闪变源定位与量化

闪变源定位：通过比较ΔT_H-L、ΔT_M-L、ΔT_L-L的大小即可得到哪一侧为变压器高压侧的主要闪变源，实现闪变源定位。哪一侧的等效功率变化量越大，这一侧为变压器低压侧的主要闪变源。

闪变源量化：将变压器高中低压侧的闪变源量化值分别记为F_pu(H-L)、F_pu(M-L)、F_pu(L-L)。

$F_{\mathrm{pu}(H-L)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{H-L}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-L}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-L}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-L}}$

$F_{\mathrm{pu}(M-L)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{M-L}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-L}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-L}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-L}}$

$F_{\mathrm{pu}(L-L)}=\frac{\mathrm{\Δ}{T}_{L-L}}{\mathrm{\Δ}{T}_{H-L}+\mathrm{\Δ}{T}_{M-L}+\mathrm{\Δ}{T}_{L-L}}---\left(88\right)$

下面结合具体的例子说明经过实验、模拟、使用而证明可行，并给出了结果。

假设三相三绕组降压变压器的型号SFPSL-120000/220，变压器高压侧额定容量为120MVA，高压侧额定电压为220kV，高压侧短路容量为2000MVA，变压器高压-中压阻抗电压百分比V_s(1-2)％为14.85，变压器高压-低压阻抗电压百分比V_s(1-3)％为28.25。

由变压器高中低压侧的有功功率、无功功率测量值，根据本发明的方法，用VS2008进行仿真，得到变压器各侧的主要闪变源以及各闪变源的大小，变压器高、中、低压侧的等效功率变化量分别如图9、图10、图11所示。

从图9可以看出，变压器高压侧的主要闪变源为变压器中压侧，高、中、低压侧的闪变源量化值大小为47.8％、45.1％、7.1％；从图10可以看出，变压器中压侧的主要闪变源为变压器中压侧，高、中、低压侧的闪变源量化值大小为53.2％、32.3％、14.6％；从图11可以看出，变压器低压侧的主要闪变源为变压器低压侧，高、中、低压侧的闪变源量化值大小为64.7％、23.9％、11.4％。

本发明实施例的有益效果在于：

本发明通过比较多个负荷支路的等效功率变化量大小达到识别闪变源的目的，使用参数少，仅在不同级多馈入扰动源识别时需要计算系统阻抗，实现快速实时地定位扰动源，并且解决了多馈入闪变源量化问题。

本发明方法可以量化闪变源大小，根据各负荷支路的等效功率变化量占所有负荷支路的等效功率变化量之和的百分比值，得到各负荷支路处闪变源的相对大小，从而实现闪变源的量化。

本发明方法所需参数少，计算简便，文献[1]和文献[2]需要对闪变事件的电压，电流数据进行录波，建立专门的闪变扰动源识别系统，需要提供采样频率以及闪变源所处的电压等级，计算时需要解多维方程组，计算复杂；文献[3]需要计算负荷通过的电流与其母线电压的相关系数，计算较复杂。与文献[1]～[3]相比，本发明所需参数少，计算简便。

本发明方法，在进行同级多馈入闪变源识别时，只需要各监测点的有功功率和无功功率采样数据；在进行不同级多馈入闪变源识别时，也只需要各监测点的有功功率和无功功率采样数据以及特定的变压器参数，在闪变源定位过程中只需做一些基本数学运算便可以得到结果，具有所需数据少，计算简便的优点。

本发明方法只需要在部分情况下才使用了系统阻抗值，即同级多馈入系统闪变源定位(量化)不需要测量系统阻抗值，只在不同级多馈入系统闪变源定位(量化)需要测量系统阻抗值。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种多馈入系统闪变源定位方法，其特征在于，所述的方法包括：

获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据；

根据所述有功功率采样数据及无功功率采样数据生成相邻采样时间点的有功功率变化量及无功功率变化量；

在预定阻抗角范围内选取多个系统阻抗角；

根据变压器参数、所述有功功率变化量、无功功率变化量、系统阻抗角生成平均等效功率变化量；

根据所述平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当多馈入系统为同级多馈入系统时，获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据，包括：获取各负荷支路于多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当多馈入系统为不同级多馈入系统时，获取多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据，包括：获取各电压等级侧于多个采样时间点的有功功率采样数据及无功功率采样数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当不同级所述的多馈入系统为三绕组变压器时，所述的有功功率变化量及无功功率变化量包括：相邻时间采样点的高压侧、中压侧及低压侧的有功功率变化量及无功功率变化量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的变压器参数包括：变压器高压-中压归算到高压侧的等值电抗、变压器高压-低压归算到高压侧的等值电抗及变压器高压侧对应的系统侧等值电抗。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据变压器参数、所述有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角生成平均等效功率变化量，包括：根据变压器参数、所述有功功率变化量、无功功率变化量及系统阻抗角生成所述三绕组变压器的高压侧的平均等效功率变化量、中压侧的平均等效功率变化量及低压侧的平均等效功率变化量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的高压侧的平均等效功率变化量包括：高压侧负荷波动引起高压侧电压变化的等效功率变化量、中压侧负荷波动引起高压侧电压波动的等效功率变化量及低压侧负荷波动引起的高压侧等效功率变化量。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的中压侧的平均等效功率变化量包括：高压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量、中压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量及低压侧负荷波动引起中压侧电压变化的等效功率变化量。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的低压侧的平均等效功率变化量包括：高压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量、中压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量及低压侧负荷波动引起低压侧电压变化的等效功率变化量。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化，包括：

根据所述高压侧的平均等效功率变化量的大小定位哪一侧为变压器高压侧的主要闪变源，并对高压侧的闪变源进行量化。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化，包括：

根据所述中压侧的平均等效功率变化量的大小定位哪一侧为变压器中压侧的主要闪变源，并对中压侧的闪变源进行量化。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述平均等效功率变化量的大小定位主要闪变源，并对闪变源进行量化，包括：

根据所述低压侧的平均等效功率变化量的大小定位哪一侧为变压器低压侧的主要闪变源，并对低压侧的闪变源进行量化。