CN107910862B - 同步相量测量单元优化配置方法和系统 - Google Patents

同步相量测量单元优化配置方法和系统 Download PDF

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Abstract

一种同步相量测量单元优化配置方法，包括获取待监测的冲击性负荷；以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑；根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵；根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数；根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。本申请进一步提供一种同步相量测量单元优化配置系统。通过同步相量测量单元优化配置和系统，实现对电力系统中负荷侧强迫性振荡扰动源进行准确定位和监控的同时可最大程度减少需配置的同步相量测量单元的数量。

Description

同步相量测量单元优化配置方法和系统
技术领域
本发明涉及电力系统安全稳定领域，特别是涉及一种用于负荷侧强迫振荡扰动源定位的同步相量测量单元优化配置方法及系统。
背景技术
随着电网规模日益扩大，强迫功率振荡在实际电网中多次发生，严重地影响了电网安全稳定运行。电力系统中持续周期性负荷扰动会引发电力系统强迫振荡，当扰动频率与电力系统自然振荡频率相同或接近时产生共振，电力系统强迫振荡达到最大幅值，表现为机组间转子角的剧烈摇摆，输电线传输功率的大幅波动。共振机理低频振荡的发生，关键在于扰动源的存在，常规的负阻尼振荡控制措施很难抑制强迫功率振荡，快速发现并准确切除强迫功率扰动源是现在最好的抑制方法，因此扰动源的寻找和分析至关重要。
现在日益增大的电网装机容量以及日益复杂的全国联网格局使得电网的稳定监视和控制越来越重要，基于全球定位系统GPS的同步相量测量单元PMU(phasormeasurement unit)是广域测量系统的重要组成部分，PMU的出现使在电力系统广域范围内实现发电机功角和母线电压的实时监控成为可能，能为电力系统安全稳定运行提供必要的预测和控制依据。由于经济和技术条件上的限制，目前还不可能在系统所有节点均配置PMU，而且对每个节点都配置PMU不仅不经济而且也没必要，研究如何利用最少的PMU来进行整个电网的稳定分析具有不可估量的重要性与迫切性。
现有研究多关注于原动机功率扰动引发强迫振荡，而对于负荷侧强迫振荡产生机理、影响因素以及扰动源的定位等问题的研究还不够透彻。少有专门针对负荷侧强迫振荡的监测措施，因此，亟有必要提供可用于负荷侧强迫振荡扰动源定位的PMU配置方法，以弥补以上技术空白。
发明内容
基于此，有必要提供一种用于负荷侧强迫振荡扰动源定位的同步相量测量单元优化配置方法及系统。
一种同步相量测量单元优化配置方法，包括：获取待监测的冲击性负荷；以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑；根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵；根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数；根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。
一种同步相量测量单元优化配置系统，包括：获取模块，用于获取待监测的冲击性负荷；网络建立模块，用于以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑；节点模块，用于根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵；数组模块，用于根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数；配置确定模块，用于根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。
上述同步相量测量单元优化配置方法和系统，以可能产生强迫性振荡的冲击性负荷为主要待监控的冲击性负荷，并根据电力系统地理接线图建立电力系统的地理接线图网络结构拓扑，对该地理接线图网络结构拓扑中各节点进行遍历和判断，快速和准确的确定需要额外配置同步相量测量单元的节点，得到同步相量测量单元的最优的配置方案，使得在实现对电力系统中负荷侧强迫性振荡扰动源进行准确定位和监控的同时可最大程度减少需配置的同步相量测量单元的数量,确保电力系统的安全稳定运行。
附图说明
图1为一实施例中同步相量测量单元优化配置方法的流程图；
图2为另一实施例中同步相量测量单元优化配置中确定需配置同步相量测量单元的节点的步骤的流程图；
图3为再一实施例中同步相量测量单元优化配置中确定需配置同步相量测量单元的节点的步骤的流程图；
图4为一示意性的电力系统的地理接线图网络结构拓扑；
图5为一实施例中同步相量测量单元优化配置系统的结构示意图；
图6为另一实施例中同步相量测量单元优化配置系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，为本申请一实施例所提供的一种同步相量测量单元优化配置方法,包括如下步骤：
步骤101，获取待监测的冲击性负荷。
待监测的冲击性负荷是指需要配置同步相量测量单元以进行观测的冲击性负荷。冲击性负荷泛指功率变化速度很快的负荷，如核物理研究中电子加速器的用电负荷、轧钢用电负荷等。钢铁类、水泥类、铝业类、铁合金类等均为冲击性负荷。钢铁企业规模一般较大，耗电量较多，连续生产的设备多，负荷比较集中，负荷率较高，同时由于存在电炉、轧钢、炼钢等特殊工艺，易产生冲击性负荷。一般而言，冲击性负荷具备如下特点：第一，具有主动性，冲击性负荷由自身的生产特性决定了其从系统吸收的功率；第二，功率变化速度快，通常在几秒到十几秒内负荷急剧上升或下降；第三，具有连续周期性，周期为几秒到几分钟；第四，有功冲击幅值大，可达100MW(兆瓦)以上，当采用整流装置供电时，无功冲击幅值也很大，也可达100MVar(兆伏)；第五，冲击历时长，可达几分钟。根据如上所述特点对电力系统系统的负荷进行筛查，以确定电力系统中的冲击性负荷。
本实施例中，待检测的冲击性负荷通常是指会引起强迫性振荡的冲击性负荷。在一优选的实施例中，步骤101，获取待监测的冲击性负荷的步骤包括：
获取电力系统中持续周期性冲击负荷的扰动频率；
根据所述扰动频率筛选符合预设要求的冲击负荷为待检测的冲击性负荷。
电力系统中持续周期性负荷扰动会引发电力系统强迫性振荡，当扰动频率与电力系统自然振荡频率相同或者接近时产生共振，以一具体实施例为例，钢铁厂、水泥厂、铝厂、铁合金厂根据其扰动频率，冲击性负荷的周期为0.4秒到10秒时容易引发强迫性振荡，因此，待监测的冲击性负荷包括钢铁厂、水泥厂、铝厂、铁合金厂。可以理解的，也可以将所有冲击性负荷均作为待检测的冲击性负荷。
步骤102，以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑。
变电站包括发电厂、变压器。电力系统中，冲击性负荷与变电站之间呈对应关系，其中一个冲击性负荷唯一对应一个变电站，则为相应变电站下的单独冲击性负荷，多个冲击性负荷同时对应一个变电站，则为相应变电站下的非单独冲击性负荷。以变电站为节点、各电压等级输电线路为支路将电力系统地理接线图转换为地理接线图网络结构拓扑。
步骤103，根据地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵。
连通矩阵包括节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵以及节点与节点之间的关联矩阵。通过节点与支路之间的关联矩阵表示每一节点与支路之间的连通性，如将节点与支路之间的关联矩阵表示为A＝[aij]；其中aij表示节点i与支路j的连通性，当节点i与支路j相连时aij＝1，否则，当节点i与支路j不连通时aij＝0。通过支路与节点之间的关联矩阵表示每一支路与节点之间的连通性，如将支路与节点之间的关联矩阵表示为B＝[bjk]，其中bjk表示支路j与节点k的连通性，当支路j与节点k相连时，bjk＝1,否则，当支路j与节点k不连通时bjk＝0。节点与节点之间的关联矩阵表示每一节点与其它节点之间的连通性，如将节点与节点之间的关联矩阵表示为C＝[cik]，cik表示节点i与节点k的连通性，当节点i与节点k连通时cik＝1，否则，当节点i与节点k不连通时cik＝0。节点与节点之间的关联矩阵C为对称矩阵。通过节点与支路之间的关联矩阵以及支路与节点之间的关联矩阵的传递性质，若aij＝1且bjk＝1时，则Cik＝aij∩bjk＝1，对于m个节点，n条支路的网络结构拓扑，可知节点与节点之间的关联矩阵的传递关系表示如下：
C＝A·B (1)
其中，∩表示“与”运算，∪表示“或”运算，A为节点与支路之间的关联矩阵，B为支路与节点之间的关联矩阵，C为节点与节点之间的关联矩阵，通过所述关联矩阵可以确定所有节点与节点之间具体如何通过支路进行连通的关系。
步骤104，根据连通矩阵获取与待监测的冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数。
将网络结构拓扑中每一节点所对应的变电站进行编号。根据连通矩阵获取与待监测的冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组。其中数组的元素包括对应变电站的编号、与其下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数。该变电站的下级冲击性负荷个数可通过连通矩阵计算后得到。同步相量测量单元状态包括已安装同步相量测量单元状态和未安装同步相量测量单元状态，根据电力系统中已配置有同步相量测量单元的变电站的记录进行确定并以数组元素的形式记录在地理接线图网络结构拓扑中。本实施例中，已安装同步相量测量单元状态记为1，未安装同步相量测量单元状态记为0。
优选的，在一具体的实施例中，步骤104，根据连通矩阵获取与待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数的步骤包括：
获取节点的连通矩阵，连通矩阵包括节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵以及节点与节点之间的关联矩阵；
将地理接线图网络结构拓扑中的节点和支路进行编号，并将每一节点对应的编号对应存储在节点数组中；
根据节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵、节点与节点之间的关联矩阵以及所述节点数组，确定与待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数。
其中，以A为节点与支路之间的关联矩阵，B为支路与节点之间的关联矩阵，C为节点与节点之间的关联矩阵为例。将节点与支路之间的关联矩阵表示为A＝[aij]、将支路与节点之间的关联矩阵表示为B＝[bjk]、将节点与节点之间的关联矩阵表示为C＝[cik]，将所述地理接线图网络结构拓扑中的节点和支路进行编号，并将每一节点对应的编号对应存储在节点数组中，根据Cik＝aij∩bjk，当需获取第i个冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组时，首先可获得其编号为i，进一步分析节点与节点之间的关联矩阵的第i行，当矩阵元素cik＝1时记录k，k即为与冲击性负荷对应的变电站i直接相连的变电站编号，依次类推，从而可以获取每个与冲击性负荷对应的变电站i直接相连的变电站编号信息；进一步搜寻变电站编号k的节点数组，进而可以获取其对应的下级冲击性负荷个数以及同步相量测量单元是否安装的状态。
步骤105，根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。
遍历冲击性负荷对应的变电站的编号，可以获知与每一节点所对应的变电站相连的上级变电站的数组。根据所述数组中的元素判断相应的变电站是否需要进一步配置同步相量测量单元，从而可确定出同步相量测量单元配置的最优化方案。
所述同步相量测量单元优化配置方法，以可能产生强迫性振荡的冲击性负荷为主要待监控的冲击性负荷，并根据电力系统地理接线图建立电力系统的地理接线图网络结构拓扑，对该地理接线图网络结构拓扑中各节点进行遍历和判断，快速和准确的确定需要额外配置同步相量测量单元的节点，得到同步相量测量单元的最优的配置方案，使得在实现对电力系统中负荷侧强迫性振荡扰动源进行准确定位和监控的同时可最大程度减少需配置的同步相量测量单元的数量。通过同步相量测量单元优化配置方案对电力系统中负荷侧强迫性振荡扰动源进行准确定位和监控，可确保电力系统的安全稳定运行。
优选的，请参阅图2，步骤105，根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点的步骤包括：
步骤1051，根据所述数组判断所述待检测冲击性负荷是否直接与高压变电站连接、是否与已配置同步相量测量单元的低压变电站连接、或者是否为上级高压变电站下的单独冲击性负荷。
若是，则所述待检测冲击性负荷对应的变电站所在节点不需配置同步相量测量单元。
步骤1052，若否，则进一步判断所述待检测冲击性负荷是否与其它带有冲击性负荷的低压变压站连接或者是否为低压变电站的非单独冲击性负荷。
当所述待检测冲击性负荷对应的变电站为低压变电站下的单独冲击性负荷时，则所述待检测冲击性负荷对应的变电站所在节点不需配置同步相量测量单元。
步骤1053，当所述待检测冲击性负荷与其它带有冲击性负荷的低压变压站连接或者所述待检测冲击性负荷为低压变电站的非单独冲击性负荷时，则确定所述低压变电站对应的节点为需配置同步相量测量单元的节点。
根据数组判断所述待检测冲击性负荷是否直接与高压变电站连接、是否与已配置同步相量测量单元的低压变电站连接、或者是否为与高压变电站连接的单独冲击性负荷可以同步进行，也可以分步骤进行。当分步骤进行时，判断所述待检测冲击性负荷是否直接与高压变电站连接的步骤、是否与已配置同步相量测量单元的低压变电站连接的步骤以及是否为与高压变电站连接的单独冲击性负荷的步骤之间不限于某一具体的顺序。
本实施例中，高压变电站是指500kV变电站，电压变电站是指220kV变电站。请参阅图3，根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点的具体判断步骤包括：
步骤1054，判断冲击性负荷是否直接与高压变电站连接或与已安装有同步相量测量单元的220kV变电站相连接；
步骤1050，若相连，则该冲击性负荷已被同步相量测量单元监测，不需要额外安装同步相量测量单元；
步骤1055，若不相连，判断该冲击性负荷是否上级500kV变电站下的单独冲击性负荷；
步骤1050，若是上级500kV变电站的单独冲击性负荷，当上级500kV变电站监测到强迫性振荡时，可以直接判断该冲击性负荷为扰动源，不需要额外安装同步相量测量单元；
步骤1056，若是上级500kV变电站的非单独冲击性负荷，则进一步判断该冲击性负荷是否通过220kV电压支路与其它带有冲击性负荷的220kV变电站相连；
步骤1057，若是通过220kV电压支路与其它带有冲击性负荷的220kV变电站相连，则冲击性负荷的强迫振荡将通过相同的上级500kV变电站出线传播，不能通过上级500kV变电站定位扰动源，因此相应的变电站需额外配置同步相量测量单元，以与其相连的带有冲击性负荷的220kV变电站数量为N为例，则需至少选择N-1个冲击性负荷所在的220kV变电站配置同步相量测量单元。其中所述带有冲击性负荷的N个220kV变电站中，同时带有多个冲击性负荷的非单独冲击性负荷的220kV变电站必须安装同步相量测量单元。
步骤1058，若未通过220kV电压支路与其它带有冲击性负荷的220kV变电站相连，则判断是否为220kV变电站下的单独冲击性负荷；
步骤1050，若为220kV变电站下的单独冲击性负荷，则当冲击性负荷作为扰动源时将通过唯一线路将强迫性振荡传播至500kV变电站，被已配置的同步相量测量单元监测到，因此可以定位扰动源，不需要额外配置的同步相量测量单元；
步骤1059，若为220kV变电站下的非单独冲击性负荷，当发生强迫性振荡时无法确定该冲击性负荷为扰动源或其它共同连接到该220kV变电站的冲击性负荷为扰动源，因此该冲击性负荷对应的变电站需要额外配置同步相量测量单元。
优选的，步骤102，以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑的步骤之后，还包括：
判断所述节点是否为非冲击负荷用户变电站或发电厂；
若是，则删除相应的节点并根据删除后的节点更新所述地理接线图网络结构拓扑。
需要配置同步相量测量单元的变电站主要关注于冲击性负荷和与其相连的上级变电站，因此根据电力系统地理接线图转换为地理接线图网络结构拓扑时可以首先将非冲击负荷用户变电站或发电厂对应的节点删除，根据删除后的节点更新所述地理接线图网络结构拓扑,从而减少节点和支路数目，加快辨识速度。如图4所示，以电力系统包括6座500kV变电站(其中节点号为5、6、9、12、16、18)，8座220kV变电站(其中节点号为2、3、8、11、13、15、17、20)以及6座冲击性负荷用户变电站(其中节点号为1、4、7、10、14、19)为例，如下表所示，其简化后地理接线图网络结构拓扑中所包含支路的支路编号及节点对应关系包括：
支路编号 两端节点 支路编号 两端节点
1 1，4 11 8，13
2 1，3 12 4，10
3 3，5 13 10，11
4 1，2 14 11，12
5 2，6 15 10，13
6 3，4 16 10，14
7 4，7 17 14，15
8 7，8 18 15，17
9 7，9 19 15，16
10 8，9 20 17，18
采用以上实施例所提供的同步相量测量单元优化配置方法，对网络中节点进行遍历，可得出需要配置同步相量测量单元的变电站编号为7、15、17，从而迅速并准确的确定需要配置同步相量测量单元的变电站，实现对电力系统中负荷侧强迫性振荡扰动源进行定位和监控。
请参阅图5，为本申请另一实施例所提供的一种同步相量测量单元优化配置系统，包括获取模块10、网络建立模块20、节点模块30、数组模块40及配置确定模块50。获取模块10用于获取待监测的冲击性负荷。网络建立模块20用于以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑。节点模块30用于根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵。数组模块40用于根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数。配置确定模块50用于根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。
优选的，请参阅图6，配置确定模块50包括第一判断单元51、第二判断单元52和配置确定单元53。第一判断单元51用于根据所述数组判断所述待检测冲击性负荷是否直接与高压变电站连接、是否与已配置同步相量测量单元的低压变电站连接、或者是否为上级高压变电站下的单独冲击性负荷。第二判断单元52当第一判断单元为否时，则判断所述待检测冲击性负荷是否与其它带有冲击性负荷的低压变压站连接或者是否为低压变电站的非单独冲击性负荷。配置确定单元53用于当所述待检测冲击性负荷与其它带有冲击性负荷的低压变压站连接或者所述待检测冲击性负荷为低压变电站的非单独冲击性负荷时，则确定所述低压变电站对应的节点为需配置同步相量测量单元的节点。
优选的，数组模块40包括连通获取单元41、节点确定单元42和数组确定单元43。连通获取单元用于获取所述节点的连通矩阵，所述连通矩阵包括节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵以及节点与节点之间的关联矩阵。节点确定单元用于将所述地理接线图网络结构拓扑中的节点和支路进行编号，并将每一节点对应的编号对应存储在节点数组中。数组确定单元用于根据所述节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵、所述节点与节点之间的关联矩阵以及所述节点数组，确定与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数。
优先的，还包括简化模块60，用于判断所述节点是否为非冲击负荷用户变电站或发电厂；若是，则删除相应的节点并根据删除后的节点更新所述地理接线图网络结构拓扑。
优先的，获取模块10包括频率获取单元和筛选单元。频率获取单元用于获取电力系统中持续周期性冲击负荷的扰动频率。筛选单元用于根据所述扰动频率筛选符合预设要求的冲击负荷为待检测的冲击性负荷。
通过所述同步相量测量单元优化配置系统，以可能产生强迫性振荡的冲击性负荷为主要待监控的冲击性负荷，并建立电力系统的地理接线图网络结构拓扑，对该地理接线图网络结构拓扑中各节点进行遍历和判断，快速和准确的确定需要额外配置同步相量测量单元的节点，得到同步相量测量单元的最优的配置方案，使得在实现对电力系统中负荷侧强迫性振荡扰动源进行准确定位和监控的同时可最大程度减少需配置的同步相量测量单元的数量。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种同步相量测量单元优化配置方法，其特征在于，包括：
获取待监测的冲击性负荷；
以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑；
根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵；所述连通矩阵包括节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵以及节点与节点之间的关联矩阵；
根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数；
根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。
2.如权利要求1所述同步相量测量单元优化配置方法，其特征在于：所述根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点的步骤包括：
根据所述数组判断所述待监测的冲击性负荷是否直接与高压变电站连接、是否与已配置同步相量测量单元的低压变电站连接、或者是否为上级高压变电站下的单独冲击性负荷；
若否，则判断所述待监测的冲击性负荷是否与其它带有冲击性负荷的低压变压站连接或者是否为低压变电站的非单独冲击性负荷；
当所述待监测的冲击性负荷与其它带有冲击性负荷的低压变压站连接或者所述待监测 冲击性负荷为低压变电站的非单独冲击性负荷时，则确定所述低压变电站对应的节点为需配置同步相量测量单元的节点。
3.如权利要求1所述同步相量测量单元优化配置方法，其特征在于：所述根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数的步骤包括：
获取所述节点的连通矩阵，所述连通矩阵包括节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵以及节点与节点之间的关联矩阵；
将所述地理接线图网络结构拓扑中的节点和支路进行编号，并将每一节点对应的编号对应存储在节点数组中；
根据所述节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵、所述节点与节点之间的关联矩阵以及所述节点数组，确定与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数。
4.如权利要求1所述同步相量测量单元优化配置方法，其特征在于：所述以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑的步骤之后，还包括：
判断所述节点是否为非冲击负荷用户变电站或发电厂；
若是，则删除相应的节点并根据删除后的节点更新所述地理接线图网络结构拓扑。
5.如权利要求1所述同步相量测量单元优化配置方法，其特征在于：所述获取待监测的冲击性负荷的步骤包括：
获取电力系统中持续周期性冲击负荷的扰动频率；
根据所述扰动频率筛选符合预设要求的冲击负荷为待检测的冲击性负荷。
6.一种同步相量测量单元优化配置系统，包括：
获取模块，用于获取待监测的冲击性负荷；
网络建立模块，用于以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑；
节点模块，用于根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵；所述连通矩阵包括节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵以及节点与节点之间的关联矩阵；
数组模块，用于根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数；
配置确定模块，用于根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。
7.如权利要求6所述同步相量测量单元优化配置系统，其特征在于：所述配置确定模块包括：
第一判断单元，用于根据所述数组判断所述待监测的冲击性负荷是否直接与高压变电站连接、是否与已配置同步相量测量单元的低压变电站连接、或者是否为上级高压变电站下的单独冲击性负荷；
第二判断单元，当第一判断单元为否时，则判断所述待监测的冲击性负荷是否与其它带有冲击性负荷的低压变压站连接或者是否为低压变电站的非单独冲击性负荷；
配置确定单元，用于当所述待监测的冲击性负荷与其它带有冲击性负荷的低压变压站连接或者所述待监测 冲击性负荷为低压变电站的非单独冲击性负荷时，则确定所述低压变电站对应的节点为需配置同步相量测量单元的节点。
8.如权利要求6所述同步相量测量单元优化配置系统，其特征在于：所述数组模块包括：
连通获取单元，用于获取所述节点的连通矩阵，所述连通矩阵包括节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵以及节点与节点之间的关联矩阵；
节点确定单元，用于将所述地理接线图网络结构拓扑中的节点和支路进行编号，并将每一节点对应的编号对应存储在节点数组中；
数组确定单元，用于根据所述节点与支路之间的关联矩阵、支路与节点之间的关联矩阵、所述节点与节点之间的关联矩阵以及所述节点数组，确定与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数。
9.如权利要求6所述同步相量测量单元优化配置系统，其特征在于：还包括简化模块，用于判断所述节点是否为非冲击负荷用户变电站或发电厂；若是，则删除相应的节点并根据删除后的节点更新所述地理接线图网络结构拓扑。
10.如权利要求6所述同步相量测量单元优化配置系统，其特征在于：所述获取模块包括：
频率获取单元，用于获取电力系统中持续周期性冲击负荷的扰动频率；
筛选单元，用于根据所述扰动频率筛选符合预设要求的冲击负荷为待检测的冲击性负荷。
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