CN109754192A - 基于wams的发电机励磁系统在线综合评价方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法及系统，其中，该方法包括以下步骤：建立发电机励磁系统的指标体系；根据WAMS系统数据获取发电机励磁系统的静态指标和动态指标；对静态指标和动态指标进行归一化处理，并根据指标体系通过主客观决策分别获取励磁系统的主观权重与客观权重；以及根据主观权重和客观权重通过最小二乘法得到励磁系统的综合权重，并根据综合权重评估机组的运行评价。该方法使得评价结果更加合理，更加直观得体现了各机组之间励磁系统表现的差异，从而有利于提升电网对励磁系统的管理能力，提升网源协调水平。

Description

基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统网源协调管理技术领域，特别涉及一种基于WAMS的发电机励磁系统的在线综合评价方法及系统。

背景技术

随着电力建设的发展，中国电力系统行业已进入大网络、高电压、大机组的阶段。大容量机组运行时的稳定性对于整体电网的稳定性和安全至关重要。然而，影响发电机稳定性最大的是电机励磁系统。励磁系统对于电网安全起到了非常重要的作用，它不仅是机组稳定运行的保证，也是整个电网中无功以及电压调节的杠杆。

相关技术中，普遍采用自动励磁调节器(Automatic Voltage Regulator,AVR)进行励磁调节，其起着调节电压、保持发电机机端电压恒定的作用，并可控制并联运行发电机的无功功率分配，对发电机的动态行为以及电力系统稳定极限有很大的影响。但与此同时，快速励磁会带来负阻尼效应，使得电力系统低频振荡问题频发。而电力系统稳定器(powersystem stabilizer,PSS)可以增强系统的电气阻尼控制，有效补偿高放大倍数励磁系统造成的负阻尼作用，提高系统的动态稳定性，已被证明是阻尼低频振荡的最有效、经济的装置。

当前对励磁系统的评估已经有了一些研究，提出了一些评价指标和实施方案，但提出的指标较为零碎，没有建立合理的指标体系，对于励磁系统的运行表现评估不够全面；同时没有采用合理的评价方法使得对各机组的励磁系统运行表现有一个综合的评价，不利于建立健全励磁系统的评价机制。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法。该方法使得评价结果更加合理，更加直观得体现了各机组之间励磁系统表现的差异，从而有利于提升电网对励磁系统的管理能力，提升网源协调水平。

本发明的另一个目的在于提出一种基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统。

为达到上述目的，本发明一方面提出了基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法，包括以下步骤：建立发电机励磁系统的指标体系；根据WAMS系统数据获取所述发电机励磁系统的静态指标和动态指标；对所述静态指标和动态指标进行归一化处理，并根据所述指标体系通过主客观决策分别获取所述励磁系统的主观权重与客观权重；以及根据所述主观权重和所述客观权重通过最小二乘法得到所述励磁系统的综合权重，并根据所述综合权重评估机组的运行评价。

本发明实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法，通过利用WAMS系统高采样率和高精度的特点，建立了在线评估的指标和方法，并借助主客观决策法得到机组励磁系统的综合评价。有利于提升电网对励磁系统的管理能力，提升网源协调水平。

另外，根据本发明上述实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据WAMS系统数据获取所述发电机励磁系统的静态指标和动态指标，进一步包括：获取所述发电机励磁系统的小扰动指标和大扰动指标，其中，所述小扰动指标包括静态指标和动态指标，所述大扰动指标为所述励磁系统的强励指标；根据所述小扰动指标和所述大扰动指标获取所述发电机励磁系统的动态指标。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述静态指标为电压调节精度，所述动态指标包括振荡频率、阻尼比和调节时间中的一项或者多项，所述强励指标包括强励电压倍数、电流倍数、励磁电压上升速度、强励时间和返回时间中的一项或者多项。

进一步地，在本发明的一个实施例中，归一化公式为：

若所述指标为正向指标a，则归一化公式为：

其中，a_max是各个评估对象(机组)在指标a上的最大值，a_min是各个评估对象(机组)在指标a上的最小值，对于正向指标，当a达到最优表现a_max时，为1；当a达到最差表现a_min时，为0；

a_max体现机组在指标上a的最优表现，若设定一台参考机组，所述参考机组的指标a就作为a_max的最小取值，

若所述指标负向指标，则归一化公式为：

当a达到最优表现a_min时，为1；当a达到最差表现a_max时，为0；

a_min体现机组在指标a上的最优表现，若设定一台参考机组，参考机组的指标a就作为a_min的最小取值。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述综合权重的计算公式为：

W＝[w₁,w₂,...w_m]^T

其中，W表示综合权重，w_m表示第m个指标；

所述运行评价的评估公式为：

其中，w_j表示第j个专家，z_ij表示标准化后的数据矩阵。

为达到上述目的，本发明另一方面提出了一种基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统，包括：建立模块，用于建立发电机励磁系统的指标体系；第一获取模块，用于根据WAMS系统数据获取所述发电机励磁系统的静态指标和动态指标；第二获取模块，用于对所述静态指标和动态指标进行归一化处理，并根据所述指标体系通过主客观决策分别获取所述励磁系统的主观权重与客观权重；以及评估模块，用于根据所述主观权重和所述客观权重通过最小二乘法得到所述励磁系统的综合权重，并根据所述综合权重评估机组的运行评价。

本发明实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统，通过利用WAMS系统高采样率和高精度的特点，建立了在线评估的指标和方法，并借助主客观决策法得到机组励磁系统的综合评价。有利于提升电网对励磁系统的管理能力，提升网源协调水平。

另外，根据本发明上述实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一获取模块进一步包括：获取所述发电机励磁系统的小扰动指标和大扰动指标，其中，所述小扰动指标包括静态指标和动态指标，所述大扰动指标为所述励磁系统的强励指标；根据所述小扰动指标和所述大扰动指标获取所述发电机励磁系统的动态指标。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述静态指标为电压调节精度，所述动态指标包括振荡频率、阻尼比和调节时间中的一项或者多项，所述强励指标包括强励电压倍数、电流倍数、励磁电压上升速度、强励时间和返回时间中的一项或者多项。

进一步地，在本发明的一个实施例中，归一化公式为：

若所述指标为正向指标a，则归一化公式为：

其中，a_max是各个评估对象(机组)在指标a上的最大值，a_min是各个评估对象(机组)在指标a上的最小值，对于正向指标，当a达到最优表现a_max时，为1；当a达到最差表现a_min时，为0；

a_max体现机组在指标上a的最优表现，若设定一台参考机组，所述参考机组的指标a就作为a_max的最小取值，

若所述指标负向指标，则归一化公式为：

当a达到最优表现a_min时，为1；当a达到最差表现a_max时，为0；

a_min体现机组在指标a上的最优表现，若设定一台参考机组，参考机组的指标a就作为a_min的最小取值。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述综合权重的计算公式为：

W＝[w₁,w₂,...w_m]^T

其中，W表示综合权重，w_m表示第m个指标；

所述运行评价的评估公式为：

其中，w_j表示第j个专家，z_ij表示标准化后的数据矩阵。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的某大型机组有功振荡曲线；

图3为根据本发明实施例的强励过程中励磁电流的变化示意图；

图4为根据本发明实施例的励磁动态指标计算流程图；

图5为根据本发明实施例的Delphi方法赋权流程图；

图6为根据本发明实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法及系统进行描述，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法。

图1是本发明一个实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法流程图。

如图1所示，该基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法包括以下步骤：

在步骤S101中，建立发电机励磁系统的指标体系。

具体而言，发电机励磁系统稳态检测的主要内容包括AVR状态监视和统计、PSS状态监视和统计、发电机无功安全裕度在线计算和展示，详情如下所示。

1、AVR状态监视和统计

励磁系统AVR状态的监测指标为“自动方式”运行的年投入率，其计算公式如下：

在实际工程中，为了统计结果的合理，“自动方式”投入理论运行小时数需剔除以下因素：

(1)剔除发电机处于停机状态的时间。

(2)剔除发电机组未并网前的空载运行时间。

(3)剔除PMU子站与WAMS系统中心通信故障时间。

2、PSS状态监视和统计

励磁系统PSS状态的监测指标为PSS的年投入率，其计算公式如下：

与AVR的投入统计率类似，为了统计结果的合理，PSS投入理论运行小时数需剔除以下因素：

(1)剔除发电机处于停机状态的时间。

(2)剔除发电机组未并网前的空载运行时间。

(3)剔除PMU子站与WAMS系统中心通信故障时间。

(4)剔除发电机运行中有功功率小于额定值30％的时段。

3、发电机无功安全裕度在线监测

无功安全裕度主要由发电机的无功容量曲线决定，与发电机的运行状态相关，其包括无功备用裕度和进相裕度，分别对应发电机迟相和进相运行的状态。

(1)发电机无功备用裕度在线监测

无功备用裕度是指无功源的最大无功输出功率与当前实际输出无功功率的差值，可表示为：

式中，Q_G表示当前发电机发出的无功功率，Var；表示发电机可发出的最大无功功率，Var。

上述量由迟相运行时发电机无功运行区域决定，两者均为正值。

(2)发电机进相裕度在线监测

进相裕度的计算公式如下：

式中，Q_G表示当前发出的无功功率，Var；表示根据进相曲线决定的最小的可发出无功功率，Var；以上两者均为负值。

综上，发电机无功安全裕度的在线监测包括无功备用裕度和进相裕度，这两个指标由系统的实时状态决定。

在步骤S102中，根据WAMS系统数据获取发电机励磁系统的静态指标和动态指标。

进一步地，在本发明的一个实施例中，根据WAMS系统数据获取发电机励磁系统的静态指标和动态指标，进一步包括：获取发电机励磁系统的小扰动指标和大扰动指标，其中，小扰动指标包括静态指标和动态指标，大扰动指标为励磁系统的强励指标；根据小扰动指标和大扰动指标获取发电机励磁系统的动态指标。

进一步地，在本发明的一个实施例中，静态指标为电压调节精度，动态指标包括振荡频率、阻尼比和调节时间中的一项或者多项，强励指标包括强励电压倍数、电流倍数、励磁电压上升速度、强励时间和返回时间中的一项或者多项。

需要说明的是，发电机励磁系统动态监测利用故障情况下励磁系统的动态行为特性，捕捉WAMS数据的动态过程，并在线计算励磁系统的调节特性指标，以此评估励磁系统的动态特性，详细描述如下：

1、捕捉扰动启动判据

扰动捕捉启动程序采用实时采集数据中发电机机端电压和发电机励磁电压两者作为判断指标，启动条件为：

(1)发电机励磁电压30ms内的变化量超过30％负载额定励磁电压；

(2)发电机端电压500ms内的变化量超过额定值的0.5％。

2、评价指标体系

把励磁的动态性能指标分为小扰动指标和大扰动指标。

(1)小干扰动态性能指标

小干扰指标包括静态指标和动态指标，静态指标为电压调节精度，动态指标包括振荡频率、阻尼比和调节时间。

a.调节精度

本发明实施例考察AVC的控制精度，一般AVC采用机端电压为控制对象，故调节精度公式如下：

式中，U_t表示扰动平息后的机端电压稳态值，可由WAMS测量得到；U^ref表示AVC控制器的设定值，可由电厂提供。

动态指标主要用于评估控制系统的快速性和平稳性，如图3所示，电网某大型机组的有功振荡曲线：动态过程中需要评估的动态指标包括振荡频率、阻尼比、稳定时间。

b.振荡频率

振荡频率反映了系统受扰后发生电气量的持续振荡的变化过程，此处计算的是发电机的电磁功率P振荡的平均频率。

c.阻尼比

一般来说衰减振荡的曲线可用下式来近似表示：

振荡频率即为式中的fHz，阻尼比即为式中的_ξ。

d.调节时间

调节时间的计算公式为：

t_s＝t_c-t₀ (7)

式中，t_c表示稳定结束时间，即图2中有功功率与稳态值之差的绝对值第一次在±5％之内的时间，如图中的标注所示，单位为s；t₀表示扰动发生时间，将符合启动判据的第一个时间点作为扰动发生时间点。

大干扰动态性能指标是指扰动信号大到使调节达到限定幅值时的性能指标，这里主要考察的是励磁系统的强励指标。

如图3所示，I_fd为发电机励磁电流，故障发生后励磁电流迅速上升至2I_fd，A为I_fd首次等于2I_fd的点，由于励磁系统的限制器作用，励磁电流维持在2倍位置，随后过励限制器动作，励磁电流开始降低至1.1倍额定励磁电流I_fN处，B为I_fd由2倍返回的起始点；C为首次I_fd返回到1.1I_fd的点。励磁电流在强励时的变化，是判定励磁系统强励能力的重要参考数据。

本发明实施例评估的强励指标包括强励电压倍数(顶值电压)、电流倍数(顶值电流)、励磁电压上升速度(励磁标称响应)、强励时间和返回时间。

(1)强励电压倍数

式中，U_fdmax表示强励过程中最大的励磁电压；U_fde表示额定励磁电压。

(2)强励电流倍数

式中，I_fdmax表示强励过程中最大的励磁电压；I_fde表示额定励磁电压，一般发生强励时都有K_I＝2。

(3)励磁电压响应速度

励磁电压响应速度反映了强励的速度，如式：

v＝K_V/Δt (10)

式中，Δt表示励磁电压从稳态值到顶值电压的上升时间，单位为s；v的单位为倍/s。

(4)强励时间和返回时间

强励时间为图3中的t1，返回时间为图3中的t2，计算公式如下：

t₁＝t(B)-t(A) (11)

t2＝t(C)-t(B) (12)

如图4所示，下面对基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法中应用到的动态评价指标的计算方法进行详细赘述。

扰动区分方法采用励磁电流作为区分指标。若发生扰动后励磁电流在500ms内I_fd≥1.81I_fn，则认为发生的扰动为大扰动；反之则认为发生的扰动为小扰动。

由于测量误差以及负荷随机波动和噪声的存在，为避免误判断，并提高指标计算的精度，会对采集到的数据先进行预处理。预处理采用的是常规的时间时序平滑方法，用周围5个采样点的均值代替该点的测量值。

下面对上述提出的四个小干扰指标及大干扰指标的计算方法进行详细阐述。

(1)调节精度：从启动判据时间点后10s开始计算，若在一段时间内(如1s)电压的最大和最小值之差小于死区(如0.01p.u.)，则认为电压振荡过程结束，进入稳态。取稳定区的平均值作为稳态值电压值，按照式(5)即可计算调节精度。

(2)调节时间：采用和调节精度类似的方法，可找到有功功率的稳定值Pstable，继而得到其±5％的范围，然后寻找P-105％Pstable<ε或P-95％Pstable<ε的时间点，若该时间点后的P均在±5％的范围内，则该点为稳定结束时间tc，采用式(7)可计算得到调节时间。

(3)振荡频率和阻尼比：假设机组有功功率的衰减振荡曲线用式(6)来表示，根据得到的WAMS有功功率波动数据，对式(6)进行参数拟合，记拟合误差为：

为使得拟合误差最小，即：

解此无约束非线性优化问题求出振荡频率和阻尼比。

大干扰指标的计算方法较为简单，只需根据指标的定义，找到满足条件的测量值和对应的时间点，即可求得相应的指标。如电压强励倍数的计算，只需找到振荡过程中励磁电压的最大值即可计算。其他的指标类似，在此不再赘述。

在步骤S103中，对静态指标和动态指标进行归一化处理，并根据指标体系通过主客观决策分别获取励磁系统的主观权重与客观权重。

进一步地，在本发明的一个实施例中，归一化公式为：

若指标为正向指标a，则归一化公式为：

其中，a_max是各个评估对象(机组)在指标a上的最大值，a_min是各个评估对象(机组)在指标a上的最小值，对于正向指标，当a达到最优表现a_max时，为1；当a达到最差表现a_min时，为0；

a_max体现机组在指标上a的最优表现，若设定一台参考机组，参考机组的指标a就作为a_max的最小取值，

若指标负向指标，则归一化公式为：

当a达到最优表现a_min时，为1；当a达到最差表现a_max时，为0，a_min体现机组在指标a上的最优表现，若设定一台参考机组，参考机组的指标a就作为a_min的最小取值。

需要说明的是，主客观决策指的是Delphi法赋权和CRITIC法赋权，其中，如图5所示，Delphi法是一种主观赋权方法，具体到对励磁系统的评估中，其实现过程如下。

1)确定专家群体，进而直接决定了最后得出的权重结果的合理性。一般情况下，要选择具备实际工作经验和深厚理论修养的专家10-30人左右，确保其对励磁系统指标权重的意见足够专业，具备参考性。

2)将上述建立的励磁系统评价指标体系发给专家，请专家对其设立权重。要求各权重之和为1，且独立完成。

3)回收结果，计算各权重的平均值和标准差。具体表达式如下：

其中，w_i,j是第j个专家对第i个指标给出的权重值；M为专家数量；w_i是第i个指标权重平均值；σ_i是第i个指标权重的标准差。

4)将结果整理并反馈给专家，要求专家参考上一轮的结果重新给出指标权重。

5)重复3-4，反复征询专家意见，直到得出的权重的标准差小于一定阈值，即大部分专家的结论已经趋于一致，此时各均值作为指标的权重。

CRITIC法是一种客观权重赋权法。它以数据的两个基本概念为基础来确定指标的客观权重。一是对比强度，它表示同一指标各个评价方案取值差距的大小，以标准差的形式来表现，即标准化差的大小表明了在同一指标内各方案的取值差距的大小，标准差越大各方案的取值差距越大。二是评价指标之间的冲突性，指标之间的冲突性是以指标之间的相关性为基础，如两个指标之间具有较强的正相关，说明两个指标冲突性较低。第i个指标与其他指标的冲突性量化指标为r_ij是第i个指标和第j个指标的相关系数，m是指标总数。

各个指标的客观权重就是以对比强度和冲突性来综合衡量的。设C_i表示第j个评价指标所包含的信息量，则C_i可以表示为:

其中，δ_i是第i个指标的标准差。

C_i越大，说明第i个指标包含的信息量越大，其客观权重也越大。

在步骤S104中，根据主观权重和客观权重通过最小二乘法得到励磁系统的综合权重，并根据综合权重评估机组的运行评价。

进一步地，在本发明的一个实施例中，综合权重的计算公式为：

W＝[w₁,w₂,...w_m]^T

其中，W表示综合权重，w_m表示第m个指标；

运行评价的评估公式为：

其中，w_j表示第j个专家，z_ij表示标准化后的数据矩阵。

具体地，在最小二乘法的意义下，得到和上述两者权重偏差最小的综合权重。

令利用Delphi法得出的一次调频指标的主观权重表示为：

U＝[u₁,u₂,...u_m]^T (20)

令利用CRITIC法得出的一次调频指标的客观权重表示为：

V＝[v₁,v₂,...v_m]^T (21)

设综合权重表示为：

W＝[w₁,w₂,...w_m]^T (22)

设一次调频共有m个评价指标，n台参评机组，则标准化后的数据矩阵为Z_n×m。

理想状态下，主客观赋权结果距离真实的结果偏差越小越好，因此建立如下的最小二乘法优化组合评价模型：

模型如下：

下面求解此模型，建立Langrange函数

对L求偏导数：

用矩阵表示为

其中，

e＝[1,1,...1]^T

W＝[w₁,w₂,....w_m]^T

解上述矩阵，得

得到权重之后，本发明实施例就可以得到每一台机组的励磁系统综合评估结果。

通过建立在线数据库，可以将机组的励磁系统运行状态实时更新，能够纵向和横向得分析机组的励磁系统表现，有助于提升电网调度的监控水平，能够显著提升电厂的运行维护水平，保障电网安全稳定运行。

下面对基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法的有益效果进行详细阐述，如下所示：

(1)建立了励磁系统评价指标体系，以及利用WAMS系统数据计算动态指标的方法，实现了励磁系统在线评估，有利于实时分析电网励磁系统运行状态并对数据进行管理。

(2)采用了综合评价方法，结合主观和客观两个方面，求取合理的指标权重，并用最小二乘法实现了两者的结合，真正兼顾了评价的主观和客观性，使得评价结果合理，更加直观体现了各机组之间励磁系统表现的差异，有利于监督管理。

根据本发明实施例提出的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法，通过利用WAMS系统高采样率和高精度的特点，建立了在线评估的指标和方法，并借助主客观决策法得到机组励磁系统的综合评价。有利于提升电网对励磁系统的管理能力，提升网源协调水平。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统。

图6是本发明一个实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统。

如图6所示，该基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统10包括：建立模块100，第一获取模块200，第二获取模块300和评估模块400。

其中，建立模块100用于建立发电机励磁系统的指标体系。第一获取模块200用于根据WAMS系统数据获取发电机励磁系统的静态指标和动态指标。第二获取模块300用于对静态指标和动态指标进行归一化处理，并根据指标体系通过主客观决策分别获取励磁系统的主观权重与客观权重。评估模块400用于根据主观权重和客观权重通过最小二乘法得到励磁系统的综合权重，并根据综合权重评估机组的运行评价。本发明实施例的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统10使得评价结果更加合理，更加直观得体现了各机组之间励磁系统表现的差异，从而有利于提升电网对励磁系统的管理能力，提升网源协调水平。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第一获取模块200进一步包括：获取发电机励磁系统的小扰动指标和大扰动指标，其中，小扰动指标包括静态指标和动态指标，大扰动指标为励磁系统的强励指标；根据小扰动指标和大扰动指标获取发电机励磁系统的动态指标。

可选地，在本发明的一个实施例中，静态指标为电压调节精度，动态指标包括振荡频率、阻尼比和调节时间中的一项或者多项，强励指标包括强励电压倍数、电流倍数、励磁电压上升速度、强励时间和返回时间中的一项或者多项。

进一步地，在本发明的一个实施例中，归一化公式为：

若指标为正向指标a，则归一化公式为：

其中a_max是各个评估对象(机组)在指标a上的最大值，a_min是各个评估对象(机组)在指标a上的最小值，对于正向指标，当a达到最优表现a_max时，为1；当a达到最差表现a_min时，为0；

a_max体现机组在指标上a的最优表现，若设定一台参考机组，参考机组的指标a就作为a_max的最小取值，

若指标负向指标，则归一化公式为：

当a达到最优表现a_min时，为1；当a达到最差表现a_max时，为0；

a_min体现机组在指标a上的最优表现，若设定一台参考机组，参考机组的指标a就作为a_min的最小取值。

进一步地，在本发明的一个实施例中，综合权重的计算公式为：

W＝[w₁,w₂,...w_m]^T

其中，W表示综合权重，w_m表示第m个指标；

运行评价的评估公式为：

其中，w_j表示第j个专家，z_ij表示标准化后的数据矩阵。

需要说明的是，前述对基于WAMS的发电机励磁系统的在线综合评价方法实施例的解释说明也适用于该系统，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的基于WAMS的发电机励磁系统的在线综合评价系统，通过利用WAMS系统高采样率和高精度的特点，建立了在线评估的指标和方法，并借助主客观决策法得到机组励磁系统的综合评价。有利于提升电网对励磁系统的管理能力，提升网源协调水平。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立发电机励磁系统的指标体系；

根据WAMS系统数据获取所述发电机励磁系统的静态指标和动态指标；

对所述静态指标和动态指标进行归一化处理，并根据所述指标体系通过主客观决策分别获取所述励磁系统的主观权重与客观权重；以及

根据所述主观权重和所述客观权重通过最小二乘法得到所述励磁系统的综合权重，并根据所述综合权重评估机组的运行评价。

2.根据权利要求1所述的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法，其特征在于，所述根据WAMS系统数据获取所述发电机励磁系统的静态指标和动态指标，进一步包括：

获取所述发电机励磁系统的小扰动指标和大扰动指标，其中，所述小扰动指标包括静态指标和动态指标，所述大扰动指标为所述励磁系统的强励指标；

根据所述小扰动指标和所述大扰动指标获取所述发电机励磁系统的动态指标。

3.根据权利要求2所述的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法，其特征在于，所述静态指标为电压调节精度，所述动态指标包括振荡频率、阻尼比和调节时间中的一项或者多项，所述强励指标包括强励电压倍数、电流倍数、励磁电压上升速度、强励时间和返回时间中的一项或者多项。

4.根据权利要求1所述的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价方法，其特征在于，归一化公式为：

若所述指标为正向指标a，则归一化公式为：

其中，a_max是各个评估对象在指标a上的最大值，a_min是各个评估对象在指标a上的最小值，对于正向指标，当a达到最优表现a_max时，为1；当a达到最差表现a_min时，为0；

a_max体现机组在指标上a的最优表现，若设定一台参考机组，所述参考机组的指标a就作为a_max的最小取值，

若所述指标负向指标，则归一化公式为：

当a达到最优表现a_min时，为1；当a达到最差表现a_max时，为0；

a_min体现机组在指标a上的最优表现，若设定一台参考机组，参考机组的指标a就作为a_min的最小取值。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于WAMS的发电机励磁系统的在线综合评价方法，其特征在于，其中，

所述综合权重的计算公式为：

W＝[w₁,w₂,...w_m]^T

其中，W表示综合权重，w_m表示第m个指标；

所述运行评价的评估公式为：

其中，w_j表示第j个专家，z_ij表示标准化后的数据矩阵。

6.一种基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统，其特征在于，包括：

建立模块，用于建立发电机励磁系统的指标体系；

第一获取模块，用于根据WAMS系统数据获取所述发电机励磁系统的静态指标和动态指标；

第二获取模块，用于对所述静态指标和动态指标进行归一化处理，并根据所述指标体系通过主客观决策分别获取所述励磁系统的主观权重与客观权重；以及

评估模块，用于根据所述主观权重和所述客观权重通过最小二乘法得到所述励磁系统的综合权重，并根据所述综合权重评估机组的运行评价。

7.根据权利要求6所述的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统，其特征在于，所述第一获取模块进一步包括：

获取所述发电机励磁系统的小扰动指标和大扰动指标，其中，所述小扰动指标包括静态指标和动态指标，所述大扰动指标为所述励磁系统的强励指标；

根据所述小扰动指标和所述大扰动指标获取所述发电机励磁系统的动态指标。

8.根据权利要求7所述的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统，其特征在于，所述静态指标为电压调节精度，所述动态指标包括振荡频率、阻尼比和调节时间中的一项或者多项，所述强励指标包括强励电压倍数、电流倍数、励磁电压上升速度、强励时间和返回时间中的一项或者多项。

9.根据权利要求6所述的基于WAMS的发电机励磁系统在线综合评价系统，其特征在于，归一化公式为：

若所述指标为正向指标a，则归一化公式为：

其中，a_max是各个评估对象在指标a上的最大值，a_min是各个评估对象在指标a上的最小值，对于正向指标，当a达到最优表现a_max时，为1；当a达到最差表现a_min时，为0；

a_max体现机组在指标上a的最优表现，若设定一台参考机组，所述参考机组的指标a就作为a_max的最小取值，

若所述指标负向指标，则归一化公式为：

当a达到最优表现a_min时，为1；当a达到最差表现a_max时，为0；

a_min体现机组在指标a上的最优表现，若设定一台参考机组，参考机组的指标a就作为a_min的最小取值。

10.根据权利要求6-9任一项所述的基于WAMS的发电机励磁系统的在线综合评价系统，其特征在于，其中，

所述综合权重的计算公式为：

W＝[w₁,w₂,...w_m]^T

其中，W表示综合权重，w_m表示第m个指标；

所述运行评价的评估公式为：

其中，w_j表示第j个专家，z_ij表示标准化后的数据矩阵。