CN103647276B - 一种电能质量预警系统及其方法 - Google Patents

一种电能质量预警系统及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103647276B
CN103647276B CN201310670062.9A CN201310670062A CN103647276B CN 103647276 B CN103647276 B CN 103647276B CN 201310670062 A CN201310670062 A CN 201310670062A CN 103647276 B CN103647276 B CN 103647276B
Authority
CN
China
Prior art keywords
early warning
index
quality
warning
power supply
Prior art date
Application number
CN201310670062.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103647276A (zh
Inventor
王同勋
杨岑玉
彭傊
周胜军
程远
杜彦强
刘劲松
Original Assignee
国家电网公司
国网智能电网研究院
国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国家电网公司, 国网智能电网研究院, 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 filed Critical 国家电网公司
Priority to CN201310670062.9A priority Critical patent/CN103647276B/zh
Publication of CN103647276A publication Critical patent/CN103647276A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103647276B publication Critical patent/CN103647276B/zh

Links

Abstract

本发明涉及一种电能质量预警系统及其方法,所述系统包括电能质量监测预警子系统和电能质量评估预警子系统;所述方法包括电能质量监测预警方法和电能质量评估预警方法。本发明的电能质量监测预警子系统可以实现对电网电能质量进行动态的分析和预测,能尽早的发现电能质量问题并提出预防措施,从而全面提高电网的电能质量水平,电能质量评估预警子系统能够在负荷接入前对其电能质量以及对电网运行的影响进行评估,提前发现已经存在问题或潜在隐患,给出预警信息并提出相应的预防措施,降低电能质量扰动对输电网的影响,提高电网安全、经济运行水平。

Description

一种电能质量预警系统及其方法
技术领域
[0001]本发明属于电力系统,涉及一种电能质量预警系统及其方法。
背景技术
[0002 ]随着电力电子设备的新技术发展、工业规模的扩大以及输电网结构的变化,电网中产生电能质量扰动的因素不断增加,电能质量的改善和提高面临着巨大的挑战。首先由于资源能源的紧张,更多企业用户趋于采用新的设备来提高其生产效率从而增加企业的竞争力。而居民用户则更多的购买新型电力设备,来提高其生活质量。这些新设备正常工作时对电能质量要求比较苛刻,电能质量的下降会引起这些用电设备的故障或者异常等问题。同时这些新设备在运行过程中也会向电力系统注入各种电磁干扰,从而引起配电网的电能质量下降。配电网作为整个电力系统的中间环节,其电能质量的改善面临着巨大的挑战。其次在输电网方面,随着以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网建设加快,输电网中产生电能质量扰动的因素不断增加,电能质量扰动亦呈现新的特征。新能源发电、分布式发电的快速增长和电能质量干扰源用户接入系统电压等级不断提高,给电网运行提出了新的挑战。根据电力工业“十二五”电源规划,2015年风电装机容量为I亿kW,光伏为200万kW。国家电网公司近期发布的《关于做好分布式发电并网服务工作的意见(暂行)》规定分布式发电项目可享受全程免费并网服务,将加快分布式发电的发展。风电、光伏等发电基地分散于“三北”和东南沿海,大规模新能源发电需要长距离输送到负荷中心,其功率的随机波动性和间歇性,使系统频率和电压等电能质量问题突出。在负荷接入方面,高速铁路、大功率冶炼等扰动负荷直接接入220kV或330kV电网,对输电网电能质量的影响范围不断扩大。
[0003]为提高电网电能质量水平,降低电能质量扰动对电网的影响,已开展了电网电能质量监测,实现了数据采集以及报表生成等基本功能。但利用电能质量监测数据对扰动信息的提取、分析和识别以及对电网运行水平的综合评估等方面的研究还不够深入。针对目前输电网的电能质量问题,亟需建立电能质量预警系统。
发明内容
[0004]针对现有技术的不足,本发明提供一种电能质量预警系统及其方法。充分利用现有电能质量监测系统数据,根据干扰源类型及参数,分析其电能质量扰动发射特性,计算扰动在电网中的分布,评估扰动对输电设备以及电网运行安全的影响,发现电网存在的安全问题或潜在的隐患,给出预警信息以及相应的解决措施建议,以方便运行人员及时采取控制措施,尽快处理问题或将隐患解决在萌芽状态,为电网安全运行与设备检修服务。本发明一种电能质量预警系统包括一个电能质量监测预警子系统和一个电能质量评估预警子系统。电能质量监测预警子系统可通过对电力系统运行情况和电能质量各项指标进行数据分析,在预警知识库的指导下,进行指标比对和扰动原因的识别、输出预警等级同时提出合理的应对措施。电能质量评估预警子系统在充分利用电能质量监测数据的基础上,根据负荷的干扰特性,分析其电能质量扰动发射特性,计算扰动在电网中的分布,评估扰动对输电设备以及电网运行安全的影响,发现电网存在的安全问题或潜在的隐患,给出预警信息以及相应的解决措施建议。该以方便运行人员及时采取控制措施,尽快处理问题或将隐患解决在萌芽状态,为电网安全运行与设备检修服务。
[0005]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0006] —种电能质量预警系统,其改进之处在于,所述系统包括电能质量监测预警子系统和电能质量评估预警子系统;
[0007]所述电能质量监测预警子系统,包括:数据采集模块、数据分析模块、预警知识库、预警指标计算和比对模块、原因识别模块、综合评估和确定预警等级模块、应对措施匹配模块;
[0008]所述电能质量评估预警子系统,包括:数据采集模块、基于历史监测数据的模型库、基于预警目标的模型选择模块、系统分析模块、预警知识库模块、预警指标计算和比对模块、原因识别模块、综合评估和确定预警等级模块、匹配应对措施模块。
[0009]优选的,所述基于历史监测数据的模型库包括负荷模型和电网元件模型。
[0010]本发明基于另一目的提供的一种电能质量预警方法,其改进之处在于,所述方法包括电能质量监测预警方法和电能质量评估预警方法。
[0011 ]优选的,所述电能质量监测预警方法包括:
[0012] (4.1)建立监测预警知识库;
[0013] (4.2)获取电能质量监测数据、电网参数和设备信息;
[0014] (4.3)将电能质量基本指标和国标限值进行比对,超过限值则发出预警并处理,不超标,则计算电能质量指标的统计值,并对监测数据进行异常检测和趋势分析;
[0015] (4.4)计算预警指标,并与预警知识库中的限值进行比较获取各指标的越限情况;
[0016] (4.5)根据预警指标计算结果和越限情况,匹配预警知识库中的规则,识别故障原因;
[0017] (4.6)进行电能质量综合评估并确定预警等级;
[0018] (4.7)从预警知识库中搜寻出最匹配当前故障原因事件的应对方案。
[0019]优选的,所述电能质量评估预警方法包括:
[0020] (5.1)基于历史监测数据建立负荷模型和电网元件模型;
[0021] (5.2)建立评估预警知识库;
[0022] (5.3)实时获取电能质量监测数据,当前电网关键负荷的运行状态以及下一时刻接入的负荷信息作为预警系统的数据来源;
[0023] (5.4)基于分析目标,从模型库中选择模型,建立电网模型;
[0024] (5.5)选取分析算法,进行仿真分析;
[0025] (5.6)进行预警指标计算,并将指标的计算值和其限值进行比对;
[0026] (5.7)结合预警指标计算结果和越限情况,匹配预警知识库中的规则,完成故障原因和电网薄弱环节的识别;
[0027] (5.8)进行综合评估,确定预警等级;
[0028] (5.9)结合指标超标情况和故障原因,从预警知识库中匹配应对措施。
[0029]进一步地,所述电能质量指标超标,系统立即发出红色预警,并进行故障原因识别和匹配应对措施;所述电能质量指标不超标,则计算电能质量指标的统计值,并对监测数据进行异常检测和趋势分析。
[0030]进一步地,所述步骤(4.4)包括从预警知识库选择预警指标,通过监测数据的分析结果进行预警指标的计算,并将预警指标的计算值和预警知识库中的限值进行比较,得到各指标的越限情况。
[0031]进一步地,所述步骤(4.6)包括根据预警指标是否越限、故障或异常原因,加入设备的电压容忍度、抗干扰水平、故障敏感度因素,进行电能质量的综合评估,并输出预警等级来辅助工作人员判断警情。
[0032]进一步地,所述的预警等级从低到高划分为四个等级:绿色、黄色、橙色、红色;绿色表示没有警情,电能质量预警指标处于正常的状态;黄色表示电能质量预警指标处于相对正常的状态,但呈恶化趋势;橙色表示预警指标处于超标的临界状态;红色表示预警指标已经超标。
[0033]进一步地,所述步骤(4.7)包括根据预警等级和故障原因,从预警知识库中搜寻出最匹配当前故障原因事件的应对方案。
[0034] 进一步地,所述步骤(5.1)包括
[0035] (a)依据电能质量监测终端采集的历史数据,建立干扰源的发射特性模型;其中包括谐波分析模型、暂降分析模型、闪变分析模型、负序分析模型;
[0036] (b)依据电能质量监测终端采集的历史数据和网络拓扑,进行电网模型参数辨识和电网状态估计,获得电网模型;
[0037] (C)在仿真软件上搭建仿真模型,仿真计算各节点电能质量扰动分布情况,与实际监测系统数据进行比对,进行模型的修正。
[0038]进一步地,所述步骤(5.2)包括建立评估预警知识库,其包括预警指标、相对应的阈值或限值、进行故障原因识别的规则库及应对措施库。
[0039]进一步地,所述的预警指标包括电能质量指标、波形信息的指标、反映趋势的指标、表征故障特征的指标、故障发生次数以及各种指标变化量、变化率、方差。
[0040]进一步地,所述步骤(5.3)包括实时获取电能质量终端的监测数据为当前电网关键负荷的运行状态以及下一时刻接入的负荷信息作为预警系统的数据来源。
[0041]进一步地,所述步骤(5.4)包括根据负荷的干扰发射特性,从基于历史监测数据的模型库中上,选择相应的干扰源模型和电网元件模型,同时依赖电能质量监测终端获取监测数据,进行电网模型参数辨识,建立电网模型。
[0042]进一步地,所述步骤(5.5)中的分析算法主要包括潮流计算、谐波潮流计算、谐振分析、闪变分布计算和暂降计算。
[0043]进一步地,所述步骤(5.6)包括在预警知识库的预警指标中选择符合研究目标的预警指标,并根据步骤(5.5)中的仿真结果进行计算,获得预警指标的计算值;将仿真计算所得的预警指标值和预警知识库中的限值进行比较,得到各指标的越限情况。
[0044] 进一步地,所述步骤(5.8)包括
[0045] (a)判断单个电能质量指标是否超标,即将电能质量指标和国标限值进行比较,超标,则发出预警,并且级别最高为红色预警;
[0046] (b)电能质量指标不超标,则综合评估,确定预警等级。
[0047]进一步地,所述综合评估,是综合考虑设备耐受能力、扰动产生的原因及影响、谐波和谐振以及干扰程度、以及谐振传播的范围,进行综合评估。
[0048]与现有技术比,本发明的有益效果为:
[0049] 1、本发明的电能质量监测预警子系统可以实现对电网电能质量进行动态的分析和预测,能尽早的发现电能质量问题并提出预防措施,从而全面提高电网的电能质量水平。
[0050] 2、本发明的电能质量评估预警子系统能够在负荷接入前对其电能质量以及对电网运行的影响进行评估,提前发现已经存在问题或潜在隐患,给出预警信息并提出相应的预防措施,降低电能质量扰动对输电网的影响,提高电网安全、经济运行水平。
[0051] 3、本发明所建立的负荷模型和电网元件模型可应用于电力系统仿真分析,丰富仿真模型库,增强仿真分析功能,为科研人员提供分析手段。
[0052] 4、本发明的预警知识库能为电能质量预警规范的制定提供技术和数据参考。
附图说明
[0053]图1为本发明提供的电能质量监测预警子系统和电能质量评估预警子系统结构图。
[0054]图2为本发明提供的电能质量监测预警子系统的操作流程图。
具体实施方式
[0055]下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0056]如图1所示,本发明一种电能质量预警系统中电能质量监测预警子系统,其包括7个模块:预警知识库、数据采集模块、数据分析模块、指标计算和比对模块、原因识别模块、综合评估和确定预警等级模块、应对措施匹配模块。
[0057]①预警知识库
[0058]预警知识库涵盖干扰源特征信息、设备投切特征信息等。其主要功能是提供预警指标列表与限值,为原因识别模块提供识别规则以及应对措施。预警知识库具有修正和完善的功能,在预警系统工作过程中,如果系统对扰动原因不能识别或者识别错误时,则可以根据实际情况,由工作人员对预警指标、预警阈值、规则库以及相对应的措施进行修正或者添加,实现预警知识库的不断更新与完善。
[0059]②数据采集模块
[0060]数据采集模块是采集实时电能质量监测数据、电网参数和各监测点下的设备信息的模块。其中电能质量监测数据包括三相电压/电流、系统频率、功率、闪变、谐波与间谐波、三相电压不平衡度等;设备信息包含设备类型、设备参数、公共连接点信息等。
[0061 ]③数据分析模块
[0062]数据分析模块不仅完成对指标进行方差、均值、最大值、最小值等统计量的计算,还对监测数据进行趋势分析和异常检测。其中,趋势分析利用电能质量历史的监测数据挖掘出动态过程或现象背后的规律,从而预测未来的结果;异常检测可以从海量电能质量监测数据中发现有异常信息,为输电网电能质量异常状态的诊断分析提供重要的技术支撑。
[0063]④预警指标计算和比对模块
[0064]指标计算和比对模块根据数据分析模块的分析结果,调用预警知识库中相应的指标,对指定预警指标进行计算,并将计算结果和预警知识库中的阈值或限值进行比较,得到各指标的越限情况。
[0065]⑤原因识别模块
[0066]在预警知识库的指导下,原因识别模块通过特征信息匹配等手段实现异常或故障原因的识别。
[0067]⑥综合评估、预警等级确定模块
[0068]综合评估、确定预警等级模块将指标超标情况和原因分析结果进行汇总整合,从全局角度评价当前时刻电能质量的优劣和系统运行的状态。此模块将使用合理的权重计算得出电能质量评分,最后转化为四个等级的预警输出来辅助工作人员判断警情。
[0069]电能质量预警系统按照严重程度,从低到高分为四个等级的预警:绿色、黄色、橙色、红色。绿色表示没有警情,电能质量预警指标处于正常的状态;黄色表示电能质量预警指标处于相对正常的状态,但呈恶化趋势;表示橙色表示预警指标处于超标的临界状态;红色表示预警指标已经超标。
[0070]⑦应对措施匹配模块
[0071]应对措施模块从预警知识库寻找最匹配的应对措施,提供给工作人员。
[0072]如图1所示,本发明一种电能质量预警系统中电能质量评估预警子系统,其包括以下9个模块:数据采集模块、基于历史监测数据的模型库、基于预警目标的模型选择模块、系统分析模块、预警知识库模块、预警指标计算和比对模块、原因识别模块、综合评估确定预警等级模块、匹配应对措施模块。
[0073]①基于历史监测数据的模型库
[0074]基于历史监测数据的模型库主要包括负荷模型和电网元件模型。其中负荷主要是指风电、光伏发电、分布式发电、微电网、电动汽车充电站等典型负荷。负荷模型和电网元件模型是针对不同电能质量扰动建立的简化等值模型,其包括谐波分析模型、暂降分析模型、闪变分析模型、负序分析模型等。
[0075]②预警知识库
[0076]预警知识库包括预警指标、其对应的阈值或限值、进行故障原因识别的规则库及相应的应对措施库。预警指标包括电能质量指标、波形信息的指标、反映趋势的指标、表征故障特征的指标、故障发生次数以及各种指标变化量、变化率、统计量等。可依据电网设备对扰动的耐受、谐波和谐振及其干扰程度等等来确定预警指标的阈值。
[0077]进行故障原因识别的规则库可通过以下两种方式进行创建:一是根据运行人员的相关经验,自定义规则;二是从历史告警记录中挖掘出规则。
[0078]针对故障规则中的故障原因,依据历史故障处理经验,建立相应的应对措施库。
[0079]预警知识库具有修正和完善的功能,可根据具体的预警情况对预警指标、预警阈值、规则库以及相对应的措施进行修正和添加,逐步建立一个完备的预警知识库。
[0080]③数据采集模块
[0081]数据采集模块利用在线的电能质量监测终端设备获取电网的三相电流、电压、功率、谐波、三相不平衡度、闪变等指标的监测数据、电网参数以及设备信息等数据。
[0082]④电网模型构建模块
[0083] 一个信息完整而且正确、可靠的电网模型是进行评估的基础。基于实际电网,根据负荷的干扰发射特性,从基于历史监测数据的模型库中上,选择相应的干扰源模型和电网元件模型,同时依赖电能质量监测终端获取监测数据,进行电网模型参数辨识,建立具有一定精确度的电网模型,从而进行仿真分析。
[0084]⑤系统分析模块
[0085]系统分析模块主要是结合电网模型、扰动类型选择相对应的分析算法,仿真计算各节点电能质量扰动分布情况。系统的分析算法主要包括潮流计算、谐波潮流计算、谐振分析、闪变分布计算、暂降计算等方法。利用这些分析算法,研究单一扰动在电网中的传播、研究多个扰动源在电网中的叠加特性和扰动传播分析方法,最终仿真计算得到各节点电能质量扰动分布情况。
[0086]⑥预警指标计算和比对模块
[0087]在预警知识库的预警指标中选择符合研究目标的预警指标,调用预警知识库中的计算规程,对系统分析模块输出的仿真结果进行计算,获得预警指标的计算值。然后将仿真计算所得的预警指标值和预警知识库中的阈值或限值进行比较,得到各指标的越限情况。
[0088]⑦原因识别I旲块
[0089]由于某设备投入时或电力网络出现故障前可能会导致多个性能参数值即预警指标超限,本发明结合预警指标及其计算值和故障规则库中的规则进行匹配,从而达到故障原因的识别诊断的目的。另外也根据当前电网在负荷投入后,可能会发生暂态稳定失稳的故障发生位置、电压稳定裕度较低的输电断面和短路电流超标的电网故障点,寻找电网薄弱环节。
[0090]⑧综合评估,确定预警等级模块
[0091]针对负荷所产生的扰动,该模块综合考虑监测数据、预警指标及其计算值、该扰动对输电网设备的影响及设备耐受、谐波和谐振以及干扰程度,以及谐振传播的范围,进而评估当前时刻电能质量的优劣和系统运行状态,确定该扰动的预警级别。
[0092] ⑨应对措施
[0093]结合越限判断和原因识别模块给出的故障原因,本发明提出了几点整改建议:(a)、针对具体扰动原因,增加补偿装置;(b)对网络中的敏感用户采取保护措施;(c)改变接入负荷在网络中的接入点;(d)改变电网结构,使接入负荷满足各种限值的要求,从而保证电网的稳定安全优质的运行。
[0094]本发明一种电能质量预警方法中电能质量监测预警方法具体如下:
[0095]①建立监测预警知识库。知识库中需纳入干扰源特征信息、设备投切特征信息和异常分析指标计算规程。其中干扰源和设备的扰动信息是基于监测终端采集的历史数据和工作人员的经验知识总结得出,覆盖电力系统中出现的各种典型干扰源类型和设备类型。
[0096]②利用电能质量监测终端采集电能质量数据、同时获取电网参数和设备信息作为监测预警子系统的数据源。
[0097]③将电能质量基本指标和国标限值进行比对,如果超过限值,则判定为超标;反之,判定为不超标。
[0098]④若电能质量指标超标,系统立即发出红色预警,并进行故障原因识别和匹配应对措施。
[0099]⑤若电能质量指标不超标,则计算电能质量指标的统计值,并对监测数据进行异常检测和趋势分析。
[0100]⑥在预警知识库的预警指标中选择符合研究目标的预警指标,利用步骤5中监测数据的分析结果,进行预警指标的计算,并将预警指标的计算值和预警知识库中的限值进行比较,得到各指标的越限情况。
[0101]⑦结合预警指标计算结果和越限情况与预警知识库中规则进行匹配,从而完成故障原因的识别。如果匹配不成功或者匹配错误,则有工作人员根据预警信息更新和完善预警知识库的规则。
[0102]⑧根据预警指标是否越限、故障或异常原因,加入设备的电压容忍度、抗干扰水平、故障敏感度等等因素,进行电能质量的综合评估,并输出预警等级来辅助工作人员判断警情。
[0103]⑨根据预警等级、故障原因等,从预警知识库中搜寻出最匹配当前故障原因事件的应对方案。
[0104]本发明一种电能质量预警方法中电能质量评估预警方法具体如下:
[0105]①基于历史监测数据建立负荷模型和电网元件模型。
[0106] (a)依据电能质量监测终端采集的历史数据,建立干扰源的发射特性模型。针对不同电能质量扰动分别建立负荷和电网元件的简化等值模型,主要包括谐波分析模型、暂降分析模型、闪变分析模型、负序分析模型等。
[0107] (b)依据电能质量监测终端采集的历史数据和网络拓扑,进行电网模型参数辨识和电网状态估计,获得具有一定精确度的电网模型。
[0108] (C)在仿真软件上搭建仿真模型,仿真计算各节点电能质量扰动分布情况,与实际监测系统数据进行比对,进行模型的修正。
[0109]②建立评估预警知识库,主要包括预警指标、其对应的阈值或限值、进行故障原因识别的规则库及应对措施库。
[0110]③实时获取电能质量终端的监测数据,当前电网关键负荷的运行状态以及下一时刻接入的负荷信息作为预警系统的数据来源。
[0111]④基于分析目标,从模型库中进行模型选择,同时依赖实时的电能质量监测数据建立电网模型。
[0112]根据负荷的干扰发射特性,从基于历史监测数据的模型库中上,选择相应的干扰源模型和电网元件模型,同时依赖电能质量监测终端获取监测数据,进行电网模型参数辨识,建立具有一定精确度的电网模型。
[0113]⑤利用步骤③提供的数据源和步骤④所建立的电网模型,采用合适的算法进行仿真分析。
[0114]利用第④步骤中所建的电网模型,采用合适的分析算法,研究单一扰动在电网中的传播、研究多个扰动源在电网中的叠加特性和扰动传播分析方法,最终仿真计算得到各节点电能质量扰动分布情况。其中分析算法主要包括潮流计算、谐波潮流计算、谐振分析、闪变分布计算、暂降计算等方法。
[0115]⑥对仿真结果进行预警指标计算,并将指标的计算值和其限值进行比对。
[0116]在预警知识库的预警指标中选择符合研究目标的预警指标,并根据步骤5中的仿真结果进行计算,获得预警指标的计算值。将仿真计算所得的预警指标值和预警知识库中的限值进行比较,得到各指标的越限情况。
[0117]⑦结合预警指标计算结果和越限情况与故障规则库中的规则进行匹配,从而完成故障原因和电网薄弱环节的识别。
[0118]⑧进行综合评估,确定预警等级
[0119] (a)首先判断单个电能质量指标是否超标,即将电能质量指标和国标限值进行比较,如果超标,则发出预警,并且级别最高为红色预警。
[0120] (b)如果电能质量指标不超标,那么本发明考虑该设备耐受能力、扰动产生的原因及影响、谐波和谐振以及干扰程度、以及谐振传播的范围等等情况,综合评估,确定预警等级。
[0121]⑨结合指标超标情况和原因识别模块给出的故障原因,从预警知识库中匹配应对措施。
[0122]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种电能质量预警方法,其特征在于,所述方法包括电能质量监测预警方法和电能质量评估预警方法; 所述电能质量监测预警方法包括: (4.1)建立监测预警知识库; (4.2)获取电能质量监测数据、电网参数和设备信息; (4.3)将电能质量基本指标和国标限值进行比对,超过限值则发出预警并处理,不超标,则计算电能质量指标的统计值,并对监测数据进行异常检测和趋势分析; (4.4)计算预警指标,并与预警知识库中的限值进行比较获取各指标的越限情况; (4.5)根据预警指标计算结果和越限情况,匹配预警知识库中的规则,识别故障原因; (4.6)进行电能质量综合评估并确定预警等级; (4.7)从预警知识库中搜寻出最匹配当前故障原因事件的应对方案; 所述电能质量评估预警方法包括: (5.1)基于历史监测数据建立负荷模型和电网元件模型; (5.2)建立评估预警知识库; (5.3)实时获取电能质量监测数据,将当前电网关键负荷的运行状态以及下一时刻接入的负荷信息作为预警系统的数据来源; (5.4)基于分析目标,从模型库中选择模型,建立电网模型; (5.5)选取分析算法,进行仿真分析; (5.6)进行预警指标计算,并将指标的计算值和其限值进行比对; (5.7)结合预警指标计算结果和越限情况,匹配预警知识库中的规则,完成故障原因和电网薄弱环节的识别; (5.8)进行综合评估,确定预警等级; (5.9)结合指标超标情况和故障原因,从预警知识库中匹配应对措施; 所述步骤(5.1)包括 (a)依据电能质量监测终端采集的历史数据,建立干扰源的发射特性模型;其包括谐波分析模型、暂降分析模型、闪变分析模型、负序分析模型; (b)依据电能质量监测终端采集的历史数据和网络拓扑,进行电网模型参数辨识和电网状态估计,获得电网模型; (c)在仿真软件上搭建仿真模型,仿真计算各节点电能质量扰动分布情况,与实际监测系统数据进行比对,进行模型的修正; 所述步骤(5.2)包括建立评估预警知识库,其包括预警指标、相对应的阈值或限值、进行故障原因识别的规则库及应对措施库; 所述预警指标包括电能质量指标、波形信息的指标、反映趋势的指标、表征故障特征的指标、故障发生次数以及各种指标变化量、变化率、方差; 所述步骤(5.4)包括根据负荷的干扰发射特性,从基于历史监测数据的模型库中上,选择相应的干扰源模型和电网元件模型,同时依赖电能质量监测终端获取监测数据,进行电网模型参数辨识,建立电网模型; 所述步骤(5.5)中的分析算法主要包括潮流计算、谐波潮流计算、谐振分析、闪变分布计算和暂降计算; 所述步骤(5.6)包括在预警知识库的预警指标中选择符合研究目标的预警指标,并根据步骤(5.5)中的仿真结果进行计算,获得预警指标的计算值;将仿真计算所得的预警指标值和预警知识库中的限值进行比较,得到各指标的越限情况; 所述步骤(5.8)包括 (a)判断单个电能质量指标是否超标,即将电能质量指标和国标限值进行比较,超标,则发出预警,并且级别最高为红色预警; (b)电能质量指标不超标,则综合评估,确定预警等级。
2.如权利要求1所述的一种电能质量预警方法,其特征在于,所述步骤(4.4)包括从预警知识库选择预警指标,通过监测数据的分析结果进行预警指标的计算,并将预警指标的计算值和预警知识库中的限值进行比较,得到各指标的越限情况。
3.如权利要求1所述的一种电能质量预警方法,其特征在于,所述步骤(4.6)包括根据预警指标是否越限、故障或异常原因,加入设备的电压容忍度、抗干扰水平、故障敏感度因素,进行电能质量的综合评估,并输出预警等级来辅助工作人员判断警情。
4.如权利要求1所述的一种电能质量预警方法,其特征在于,所述预警等级从低到高划分为四个等级:绿色、黄色、橙色、红色;绿色表示没有警情,电能质量预警指标处于正常的状态;黄色表示电能质量预警指标处于相对正常的状态,但呈恶化趋势;橙色表示预警指标处于超标的临界状态;红色表示预警指标已经超标。
5.如权利要求1所述的一种电能质量预警方法,其特征在于,所述步骤(4.7)包括根据预警等级和故障原因,从预警知识库中搜寻出最匹配当前故障原因事件的应对方案。
6.如权利要求1所述的一种电能质量预警方法,其特征在于,所述综合评估,是综合考虑设备耐受能力、扰动产生的原因及影响、谐波和谐振以及干扰程度、以及谐振传播的范围,进彳丁综合评估。
7.—种实现权利要求1所述的电能质量预警方法的电能质量预警系统,其特征在于,所述系统包括电能质量监测预警子系统和电能质量评估预警子系统; 所述电能质量监测预警子系统,包括:数据采集模块、数据分析模块、预警知识库、预警指标计算和比对模块、原因识别模块、综合评估和确定预警等级模块、应对措施匹配模块; 所述电能质量评估预警子系统,包括:数据采集模块、基于历史监测数据的模型库、基于预警目标的模型选择模块、系统分析模块、预警知识库模块、预警指标计算和比对模块、原因识别模块、综合评估和确定预警等级模块、匹配应对措施模块; 所述基于历史监测数据的模型库包括负荷模型和电网元件模型。
CN201310670062.9A 2013-12-10 2013-12-10 一种电能质量预警系统及其方法 CN103647276B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310670062.9A CN103647276B (zh) 2013-12-10 2013-12-10 一种电能质量预警系统及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310670062.9A CN103647276B (zh) 2013-12-10 2013-12-10 一种电能质量预警系统及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103647276A CN103647276A (zh) 2014-03-19
CN103647276B true CN103647276B (zh) 2016-04-20

Family

ID=50252459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310670062.9A CN103647276B (zh) 2013-12-10 2013-12-10 一种电能质量预警系统及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103647276B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103928923B (zh) * 2014-03-24 2016-02-24 东南大学 一种基于灵敏度分析的网络稳态电能质量预警方法
CN103986237B (zh) * 2014-05-26 2016-02-10 湖南大学 一种配电网的预防控制及故障处理系统
CN105337279B (zh) * 2014-08-12 2018-04-06 国家电网公司 微电网接入配电网时的谐波电流电压的分析方法和装置
CN104361423A (zh) * 2014-10-11 2015-02-18 中国南方电网有限责任公司 基于三级多维kpi体系的综合预警方法
CN104361452A (zh) * 2014-11-14 2015-02-18 云南电网公司 一种多网融合的大用户用电异常预警系统
CN104615427A (zh) * 2015-01-21 2015-05-13 国家电网公司 一种面向有源配电网数字仿真的模型库系统
CN104778550A (zh) * 2015-04-15 2015-07-15 国网湖南省电力公司 一种基于实时运行数据的电网质量分析方法
CN106384186A (zh) * 2016-08-26 2017-02-08 国家电网公司 一种分布式新能源并网电能质量监控方法及系统
CN106408450A (zh) * 2016-09-09 2017-02-15 国家电网公司 一种配电能力评估方法
CN106485416A (zh) * 2016-10-13 2017-03-08 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种干扰源用户并网电能质量预评估方法及系统
CN107240957B (zh) * 2017-06-07 2020-05-22 云南电网有限责任公司信息中心 一种基于大数据流式计算用于电网监测预警的方法
CN107565551A (zh) * 2017-09-13 2018-01-09 国网上海市电力公司 电能质量评估方法
CN107527123B (zh) * 2017-09-30 2020-09-01 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于分布式关联规则的扰动事件预测方法及装置
CN107612032A (zh) * 2017-10-19 2018-01-19 国网湖南省电力公司 一种基于双稳态控制的风电并网电能质量监控系统及方法
CN110350514A (zh) * 2019-06-12 2019-10-18 惠州电力勘察设计院有限公司 变电站电能质量管理方法、系统及存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102890214A (zh) * 2012-10-23 2013-01-23 江苏省电力公司扬州供电公司 区域智能电网电能质量分析与控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103647276A (zh) 2014-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Awad et al. Optimal ESS allocation and load shedding for improving distribution system reliability
CN102938587B (zh) 电网智能安全稳定预警与控制方法
Reddy et al. A review of Integration, Control, Communication and Metering (ICCM) of renewable energy based smart grid
Elbasuony et al. A unified index for power quality evaluation in distributed generation systems
CN102938588B (zh) 电网智能安全稳定预警与控制系统
CN106054672B (zh) 基于rt-lab的真实微电网运行动态仿真测试平台
CN104851053B (zh) 一种含风光储的配电网供电可靠性评估方法
CN103064027B (zh) 一种750kv无线智能蓄电池在线监测及维护系统
EP2515406A1 (en) Systems, Methods, And Apparatus For Maintaining Stable Conditions Within A Power Grid
CN103400302B (zh) 一种风电基地连锁故障风险感知预警方法
CN105787584B (zh) 一种基于云平台的风电机群故障预警方法
CN103872782B (zh) 一种电能质量数据综合服务系统
CN103454516B (zh) 智能化变电站二次设备健康状态诊断方法
CN103020853B (zh) 一种短期交易计划安全校核的方法
CN104407268A (zh) 基于电量、电压和电流异常分析的异常用电判断方法
CN104796082A (zh) 一种光伏发电系统在线故障诊断系统及方法
Zavoda Advanced distribution automation (ADA) applications and power quality in Smart Grids
US7961112B2 (en) Continuous condition monitoring of transformers
CN103501058B (zh) 基于智能台区的能效管理系统
CN102934312B (zh) 能量产生系统及其控制
CN105790265B (zh) 一种考虑交流潮流约束的不确定性机组组合模型及求解方法
CN103746368B (zh) 一种电力系统静态安全稳定运行极限优化方法
CN102882229A (zh) 风电场动态电压自动控制系统
CN102280879B (zh) 风电场大规模储能电站功率调节方法及系统
JP2014148983A (ja) 風力発電システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant