CN103760466A - 一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法 - Google Patents
一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103760466A CN103760466A CN201410036301.XA CN201410036301A CN103760466A CN 103760466 A CN103760466 A CN 103760466A CN 201410036301 A CN201410036301 A CN 201410036301A CN 103760466 A CN103760466 A CN 103760466A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- cut set
- disturbance source
- module
- information
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明涉及电力系统实时动态监测和电力系统稳定领域，具体涉及一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法。本发明提供的系统是低频振荡监测与扰动源定位系统的离线版，本发明可以利用BPA稳定计算输出数据以及扰动过程记录的历史库数据，按照扰动定位功能要求实现数据接口，将内部数据转化为可识别的数据模型，同时采用割集定位算法进行计算，实现重点区域的扰动源定位、重点机组的设备级定位和控制级的扰动源定位，并实现扰动源定位信息展示、低频振荡模式信息展示以及割集计算结果展示。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统实时动态监测和电力系统稳定领域，具体涉及一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法。
背景技术
低频振荡是电力系统中发生频繁、对系统稳定运行造成严重影响的一类事故。对于造成振荡的扰动源的识别目前未有更好地方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法，本发明是低频振荡监测与扰动源定位系统的离线版，开发了扰动源定位离线分析系统，该系统能够迅速准确地判断电网中产生低频扰动的扰动源。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种基于离线数据的扰动源定位系统，其改进之处在于，所述系统包括：
数据提取模块：用于BPA输出数据解析和历史库数据解析；
数据计算模块：用于a）对线路、发电机的有功、频率、电压、电流数据进行预处理；b）低频振荡模式识别；c）利用割集能量法和综合力矩法来计算割集能量和发电机组综合力矩值；d）定位扰动源机组；
配置工具模块：用于从历史数据库中获取割集信息，通过自定义生成割集配置信息；以及从BPA数据文件中获取信息，并生成割集配置信息；
数据显示模块：用于显示BPA数据；显示历史数据；显示PRONY分析结果；显示各级割集能量；显示综合力矩以及显示扰动源定位结果；
数据输出模块：用于输出扰动源定位结果。
进一步地，所述数据提取模块包括历史数据接口模块和数据文件接口模块，所述历史数据接口模块用于历史库数据解析；所述数据文件接口模块用于BPA输出数据解析。
进一步地，所述数据计算模块包括计算数据预处理模块、低频振荡计算模块和扰动源定位计算模块；所述计算数据预处理模块用于对线路、发电机的有功、频率、电压、电流数据进行预处理；所述低频振荡计算模块用于低频振荡模式识别；所述扰动源定位计算模块用于定位扰动源机组。
进一步地，所述数据显示模块包括低频计算结果展示模块和振荡源定位计算结果展示模块；所述低频计算结果展示模块用于显示BPA数据；显示历史数据；显示PRONY分析结果；显示各级割集能量以及显示综合力矩；所述振荡源定位计算结果展示模块用于显示扰动源定位结果。
进一步地，所述配置工具模块包括割集配置模块，所述割集配置模块用于从历史数据库中获取已定义的割集信息，自动生成可用的割集配置信息；以及从BPA数据文件中获取配置信息，并通过自定义生成生成割集配置信息；
所述割集信息包括一级割集配置参数、二级割集配置参数、三级割集配置参数；割集配置信息主要包括线路信息和发电机组信息。
本发明还提供一种基于离线数据的扰动源定位方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：
（1）选择数据源，当数据源为本地BPA文本数据，依次执行步骤（2）-（6）；当数据源为历史数据时，依次执行步骤（7）-（10）；
（2）对本地BPA文本数据进行预处理；
（3）判断预处理后的本地BPA文本数据是否创建割集组，若是，则用户创建割集组；若否，则读取割集组配置；
（4）为割集组选择线路；
（5）为割集组选择发电机；
（6）判断是否继续创建割集组，若是，则返回步骤（3），并保存用户配置信息；否则，执行步骤（11）；
（7）从割集参数表读取割集参数，在内存中构建一级割集、二级割集和三级割集；
（8）读取扰动定位表；
（9）读取历史数据；
（10）数据预处理；
（11）用Prony算法对系统动态特性曲线进行拟合，可以直接估计出频率、相位、振幅和衰减因子，并根据Prony分解结果对割集进行能量计算；
（12）利用发电机组的有功、电压、频率通过积分求和的方式获得发电机组的力矩；
（13）展示结果曲线和表格。
进一步地，所述步骤（2）中，解析BPA文本数据，从BPA数据中获取厂站信息，再根据厂站信息获取线路和发电机组的功率、频率、电压、电流数据信息，形成定位算法需要的数据模型。
进一步地，所述步骤（3）中，根据从BPA数据中获取的厂站信息、线路和发电机组信息，进行割集配置并生成割集配置关系。
进一步地，所述步骤（11）中，根据割集组配置的线路和发电机信息，进行Prony分析，得出割集能量和力矩积分；并确定扰动机组。
进一步地，所述步骤（12）中，根据计算得到的发电机组力矩，按照力矩大小进行排序，最终确定扰动机组。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
本发明利用BPA稳定计算输出数据以及扰动过程记录的历史库数据，按照扰动定位功能要求实现数据接口，将内部数据转化为可识别的数据模型，同时采用割集定位算法进行计算，实现重点区域的扰动源定位、重点机组的设备级定位和控制级的扰动源定位，并实现扰动源定位信息展示、低频振荡模式信息展示以及割集计算结果展示。
附图说明
图1是本发明提供的扰动源定位离线分析系统的结构示意图；
图2是本发明提供的扰动源定位方法的流程图。
具体实施方式
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。
本发明提供一种基于离线数据的扰动源定位系统，其结构图如图1所示，包括：
数据提取模块：用于BPA输出数据解析和历史库数据解析；
数据计算模块：用于a）对线路、发电机的有功、频率、电压、电流数据进行预处理；b）低频振荡模式识别；c）利用割集能量法和综合力矩法来计算割集能量和发电机组综合力矩值；d）定位扰动源机组；
配置工具模块：用于从历史数据库中获取割集信息，通过自定义生成割集配置信息；以及从BPA数据文件中获取信息，并生成割集配置信息；
数据显示模块：用于显示BPA数据；显示历史数据；显示PRONY分析结果；显示各级割集能量；显示综合力矩以及显示扰动源定位结果；
数据输出模块：用于输出扰动源定位结果。
数据提取模块包括历史数据接口模块和数据文件接口模块，所述历史数据接口模块用于历史库数据解析；所述数据文件接口模块用于BPA输出数据解析。
数据计算模块包括计算数据预处理模块、低频振荡计算模块和扰动源定位计算模块；所述计算数据预处理模块用于对线路、发电机的有功、频率、电压、电流数据进行预处理；所述低频振荡计算模块用于低频振荡模式识别；所述扰动源定位计算模块用于定位扰动源机组。
数据显示模块包括低频计算结果展示模块和振荡源定位计算结果展示模块；所述低频计算结果展示模块用于显示BPA数据；显示历史数据；显示PRONY分析结果；显示各级割集能量以及显示综合力矩；所述振荡源定位计算结果展示模块用于显示扰动源定位结果。
配置工具模块包括割集算法配置模块，所述割集算法配置模块用于从历史数据库中获取割集信息，通过自定义生成割集配置信息；以及从BPA数据文件中获取信息，并生成割集配置信息；所述割集信息包括一级割集配置参数、二级割集配置参数、三级割集配置参数。
该系统应用的软件环境为麒麟操作系统（Linux）；
硬件环境包括：
1）硬件：联想服务器；
2）CPU：Intel(R)Xeon(R)CPU E5-260902.40Hz；
3）内存：32GB；
4）硬盘：1000GB；
5）数据库：达梦数据库。
本发明还提供一种基于离线数据的扰动源定位方法，流程图如图2所示，包括下述步骤：
（1）选择数据源，当数据源为本地BPA文本数据，依次执行步骤（2）-（6）；当数据源为历史数据时，依次执行步骤（7）-（10）；
（2）对本地BPA文本数据进行预处理；解析BPA文本数据，将发电机、线路、厂站信息进行预处理转换成定位算法需要的数据模型。从BPA数据中获取厂站信息，再根据厂站信息获取线路和发电机组的功率、频率、电压、电流等数据信息，形成定位算法需要的数据模型。
（3）判断预处理后的本地BPA文本数据是否创建割集组，若是，则用户创建割集组；若否，则读取割集组配置；创建割集组的方法是根据从BPA数据中获取的厂站信息、线路和发电机组信息，进行割集配置并生成割集配置关系。
（4）为割集组选择线路；
（5）为割集组选择发电机；
（6）判断是否继续创建割集组，若是，则返回步骤（3），并保存用户配置信息；否则，执行步骤（11）；
（7）从割集参数表读取割集参数，在内存中构建一级割集、二级割集和三级割集；
（8）读取扰动定位表；
（9）读取历史数据；
（10）数据预处理；
（11）用Prony算法对系统动态特性曲线进行拟合，可以直接估计出频率、相位、振幅和衰减因子，并根据Prony分解结果对割集进行能量计算；
（12）利用发电机组的有功、电压、频率通过积分求和的方式获得发电机组的力矩；
（13）展示结果曲线和表格。
本发明通过对内部数据的预处理，将BPA数据、历史库数据转化为系统可以识别的数据模型，并采用割集定位算法进行计算，实现扰动源定位、低频振荡模式展示以及割集计算结果展示。
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 (10)
1.一种基于离线数据的扰动源定位系统，其特征在于，所述系统包括：
数据提取模块：用于BPA输出数据解析和历史库数据解析；
数据计算模块：用于a）对线路、发电机的有功、频率、电压、电流数据进行预处理；b）低频振荡模式识别；c）利用割集能量法和综合力矩法来计算割集能量和发电机组综合力矩值；d）定位扰动源机组；
配置工具模块：用于从历史数据库中获取割集信息，通过自定义生成割集配置信息；以及从BPA数据文件中获取信息，并生成割集配置信息；
数据显示模块：用于显示BPA数据；显示历史数据；显示PRONY分析结果；显示各级割集能量；显示综合力矩以及显示扰动源定位结果；
数据输出模块：用于输出扰动源定位结果。
2.如权利要求1所述的扰动源定位系统，其特征在于，所述数据提取模块包括历史数据接口模块和数据文件接口模块，所述历史数据接口模块用于历史库数据解析；所述数据文件接口模块用于BPA输出数据解析。
3.如权利要求1所述的扰动源定位系统，其特征在于，所述数据计算模块包括计算数据预处理模块、低频振荡计算模块和扰动源定位计算模块；所述计算数据预处理模块用于对线路、发电机的有功、频率、电压、电流数据进行预处理；所述低频振荡计算模块用于低频振荡模式识别；所述扰动源定位计算模块用于定位扰动源机组。
4.如权利要求1所述的扰动源定位系统，其特征在于，所述数据显示模块包括低频计算结果展示模块和振荡源定位计算结果展示模块；所述低频计算结果展示模块用于显示BPA数据；显示历史数据；显示PRONY分析结果；显示各级割集能量以及显示综合力矩；所述振荡源定位计算结果展示模块用于显示扰动源定位结果。
5.如权利要求1所述的扰动源定位系统，其特征在于，所述配置工具模块包括割集配置模块，所述割集配置模块用于从历史数据库中获取已定义的割集信息，自动生成可用的割集配置信息；以及从BPA数据文件中获取配置信息，并通过自定义生成生成割集配置信息；
所述割集信息包括一级割集配置参数、二级割集配置参数、三级割集配置参数；割集配置信息主要包括线路信息和发电机组信息。
6.一种基于离线数据的扰动源定位方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
（1）选择数据源，当数据源为本地BPA文本数据，依次执行步骤（2）-（6）；当数据源为历史数据时，依次执行步骤（7）-（10）；
（2）对本地BPA文本数据进行预处理；
（3）判断预处理后的本地BPA文本数据是否创建割集组，若是，则用户创建割集组；若否，则读取割集组配置；
（4）为割集组选择线路；
（5）为割集组选择发电机；
（6）判断是否继续创建割集组，若是，则返回步骤（3），并保存用户配置信息；否则，执行步骤（11）；
（7）从割集参数表读取割集参数，在内存中构建一级割集、二级割集和三级割集；
（8）读取扰动定位表；
（9）读取历史数据；
（10）数据预处理；
（11）用Prony算法对系统动态特性曲线进行拟合，可以直接估计出频率、相位、振幅和衰减因子，并根据Prony分解结果对割集进行能量计算；
（12）利用发电机组的有功、电压、频率通过积分求和的方式获得发电机组的力矩；
（13）展示结果曲线和表格。
7.如权利要求6扰动源定位方法，其特征在于，所述步骤（2）中，解析BPA文本数据，从BPA数据中获取厂站信息，再根据厂站信息获取线路和发电机组的功率、频率、电压、电流数据信息，形成定位算法需要的数据模型。
8.如权利要求6扰动源定位方法，其特征在于，所述步骤（3）中，根据从BPA数据中获取的厂站信息、线路和发电机组信息，进行割集配置并生成割集配置关系。
9.如权利要求6扰动源定位方法，其特征在于，所述步骤（11）中，根据割集组配置的线路和发电机信息，进行Prony分析，得出割集能量和力矩积分；并确定扰动机组。
10.如权利要求6扰动源定位方法，其特征在于，所述步骤（12）中，根据计算得到的发电机组力矩，按照力矩大小进行排序，最终确定扰动机组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410036301.XA CN103760466B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410036301.XA CN103760466B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103760466A true CN103760466A (zh) | 2014-04-30 |
| CN103760466B CN103760466B (zh) | 2016-08-31 |
Family
ID=50527735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410036301.XA Active CN103760466B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103760466B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106451436A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-02-22 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种综合量化评估发电机组动态特性的方法及系统 |
| CN106569086A (zh) * | 2015-10-08 | 2017-04-19 | 国家电网公司 | 一种基于振荡相位差的低频振荡扰动源就地定位方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101446605A (zh) * | 2008-12-01 | 2009-06-03 | 中国电力科学研究院 | 一种电力系统低频振荡监测方法 |
| CN101447676A (zh) * | 2008-12-01 | 2009-06-03 | 中国电力科学研究院 | 一种电力系统低频振荡分析方法 |
| CN101944776A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-01-12 | 电子科技大学 | 电力网络低频振荡监测系统 |
| CN103178521A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-26 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于scada历史数据搜索分析电力系统功率振荡扰动源的方法 |
| US20130257166A1 (en) * | 2010-10-26 | 2013-10-03 | State Grid Corporation Of China | Method, Apparatus and System for Suppressing Low Frequency Oscillation in Power System |
-
2014
- 2014-01-26 CN CN201410036301.XA patent/CN103760466B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101446605A (zh) * | 2008-12-01 | 2009-06-03 | 中国电力科学研究院 | 一种电力系统低频振荡监测方法 |
| CN101447676A (zh) * | 2008-12-01 | 2009-06-03 | 中国电力科学研究院 | 一种电力系统低频振荡分析方法 |
| CN101944776A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-01-12 | 电子科技大学 | 电力网络低频振荡监测系统 |
| US20130257166A1 (en) * | 2010-10-26 | 2013-10-03 | State Grid Corporation Of China | Method, Apparatus and System for Suppressing Low Frequency Oscillation in Power System |
| CN103178521A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-26 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于scada历史数据搜索分析电力系统功率振荡扰动源的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王慧铮 等: "基于广域测量系统的低频振荡监测分析方法研究与应用", 《电网技术》, vol. 32, no. 22, 30 November 2008 (2008-11-30) * |
| 马超 等: "低频振荡综合监测算法研究", 《电网技术》, vol. 32, 31 December 2008 (2008-12-31) * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106569086A (zh) * | 2015-10-08 | 2017-04-19 | 国家电网公司 | 一种基于振荡相位差的低频振荡扰动源就地定位方法 |
| CN106451436A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-02-22 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种综合量化评估发电机组动态特性的方法及系统 |
| CN106451436B (zh) * | 2016-11-04 | 2019-03-12 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种综合量化评估发电机组动态特性的方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103760466B (zh) | 2016-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Arraño-Vargas et al. | Modular design and real-time simulators toward power system digital twins implementation | |
| Joo et al. | Coherency and aggregation techniques incorporating rotor and voltage dynamics | |
| Wang et al. | Methods to aggregate turbine and network impedance for wind farm resonance analysis | |
| CN107862103B (zh) | 一种基于adpss的仿真模型生成方法及系统 | |
| CN106849069B (zh) | 一种基于Pin-SVM的电力系统暂态稳定评估方法 | |
| CN102170127B (zh) | 引发强迫功率振荡的原动机扰动源定位方法 | |
| Aghamolki et al. | A hardware-in-the-loop SCADA testbed | |
| Cisneros-González et al. | Parameter estimation of a synchronous-generator two-axis model based on the standstill chirp test | |
| You et al. | Fault diagnosis of frequency converter in wind power system based on SOM neural network | |
| Ghorbaniparvar et al. | A forecasting-residual spectrum analysis method for distinguishing forced and natural oscillations | |
| CN103760466A (zh) | 一种基于离线数据的扰动源定位系统及其定位方法 | |
| CN110266022B (zh) | 一种在双维度下评估多逆变器并网系统稳定性的方法 | |
| Talha et al. | A Matlab and Simulink based three-phase inverter fault diagnosis method using three-dimensional features | |
| Tan | Power electronics in 2025 and beyond: A focus on power electronics and systems technology | |
| Tao et al. | Probability assessment of characteristics of sub-synchronous oscillation in D-PMSG-based wind power generation system | |
| CN110490215A (zh) | 一种风电场-电网相互作用的模态识别方法及系统 | |
| Ma et al. | Power system energy stability region based on dynamic damping theory | |
| Lin et al. | Two‐vector‐based modeless predictive current control for four‐switch inverter‐fed synchronous reluctance motors emulating the six‐switch inverter operation | |
| Moussa et al. | A theoretical and experimental study of a laboratory wind turbine emulator using DC-motor controlled by an FPGA-based approach | |
| Zhang et al. | Machine Learning-Based Cyber-Attack Detection in Photovoltaic Farms | |
| Ramirez et al. | Robust control of a floating OWC WEC under open‐switch fault condition in one or in both VSCs | |
| Gu et al. | Bayesian multiple kernels learning-based transient stability assessment of power systems using synchronized measurements | |
| Han et al. | Multiple harmonic current injection system for audible noise analysis of AC filter capacitors in converter stations | |
| Wu et al. | A fractional time‐step simulation method suitable for the associated discrete circuit model of power electronic system | |
| Huang et al. | Modelling of DFIG‐based wind turbine for low‐frequency oscillation analysis of power system with high penetration of distributed energy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NANJING NARI CO., LTD. NORTH CHINA BRANCH OF STATE Free format text: FORMER OWNER: NANJING NARI CO., LTD. Effective date: 20150228 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150228 Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Applicant after: State Grid Corporation of China Applicant after: Nanjing Nari Co., Ltd. Applicant after: North China Branch of State Grid Corporation Address before: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Applicant before: State Grid Corporation of China Applicant before: Nanjing Nari Co., Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20171109 Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Co-patentee after: NARI Technology Development Co., Ltd. Patentee after: State Grid Corporation of China Co-patentee after: North China Branch of State Grid Corporation Address before: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Co-patentee before: Nanjing Nari Co., Ltd. Patentee before: State Grid Corporation of China Co-patentee before: North China Branch of State Grid Corporation |
|
| TR01 | Transfer of patent right |