CN110736939A - 一种电力系统振荡中心动态识别系统 - Google Patents

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CN110736939A CN201911080224.7A CN201911080224A CN110736939A CN 110736939 A CN110736939 A CN 110736939A CN 201911080224 A CN201911080224 A CN 201911080224A CN 110736939 A CN110736939 A CN 110736939A
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Abstract

本发明公开一种电力系统振荡中心动态识别系统，涉及电力系统领域，包括：同步相量测量装置、系统参数获取模块、第一辨识构建模块、振荡位置求解模块；其中，同步相量测量装置采集第一端部的第一电压以及线路电流，采集第二端部的第二电压；系统参数获取模块获取被保护线路的阻抗角以及线路电流分别与第一电压、第二电压与的相角差；第一辨识构建模块构建第一矩阵、第一向量，确定待辨识向量；振荡位置求解模块求解待辨识向量的估计值，提取振荡中心到第一端部之间的第一线路距离；本发明通过获取保护电路两端点的电流、电压数据，构建第一矩阵、第一向量，求解待辨识参数，以便辨识出振荡中心到线路两端的距离，实现获知振荡故障点的位置。

Description

一种电力系统振荡中心动态识别系统
技术领域
本发明涉及电力系统领域，特别涉及一种电力系统振荡中心动态识别系统。
背景技术
电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。
在本领域中，电力系统的振荡常常被误判断为三相短路而使得电力系统跳闸。目前,为了解决距离保护易受电力系统振荡影响而误动的问题,所广泛采用的振荡闭锁及振荡中再故障的识别方法均具有一定的局限性。现有方法大部分基于保护安装处的本地信息,对于电力系统振荡和再故障的有效信息利用不足,难以在短时间内将三相短路和振荡区分开来。
此外，现有技术还存在计算求解复杂，识别时间较长而造成三相短路判断不及时而使得跳闸保护的执行速度不快，对电力系统具有一定的破坏性。
此外，在现有技术中，仅能大致判断电力系统振荡中心的大致方位，不便于获知振荡中心发生的具体位置。
发明内容
有鉴于现有技术存在的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种电力系统振荡中心动态识别系统，旨在估计振荡中心的发生位置，便于相关人员前往相关位置进行线路排查，分析或排除振荡故障。
为实现上述目的，本发明提供一种电力系统振荡中心动态识别系统，所述电力系统包括：第一发电机组、第二发电机组以及设置于所述第一发电机组与所述第二发电机组之间的被保护线路，所述第一发电机组为送电端，所述第二发电机组为受电端；所述识别系统包括：
第一同步相量测量装置；所述第一同步相量测量装置设置于所述被保护线路靠近所述第一发电机组的第一端部，所述第一同步相量测量装置，用于采集所述第一端部的第一电压以及线路电流
第二同步相量测量装置；所述第二同步相量测量装置设置于所述被保护线路靠近所述第二发电机组的第二端部，所述第二同步相量测量装置，用于采集所述第二端部的第二电压
Figure BDA0002263733370000023
系统参数获取模块，用于获取所述被保护线路的阻抗角
Figure BDA0002263733370000024
所述系统参数获取模块，还用于根据所述第一电压
Figure BDA0002263733370000026
与所述线路电流
Figure BDA0002263733370000025
获得所述第一电压
Figure BDA0002263733370000027
与所述线路电流
Figure BDA0002263733370000028
之间的第一相角差
Figure BDA0002263733370000029
所述系统参数获取模块，还用于根据所述第二电压
Figure BDA00022637333700000211
与所述线路电流
Figure BDA00022637333700000210
获得所述第二电压
Figure BDA00022637333700000212
与所述线路电流
Figure BDA00022637333700000213
之间的第二相角差
Figure BDA00022637333700000214
第一辨识构建模块，用于构建第一矩阵
Figure BDA0002263733370000031
构建第一向量确定第一待辨识向量
Figure BDA0002263733370000033
所述L为所述保护线路的所述第一端部到所述第二端部之间的总线路距离；所述SCM为所述保护线路的所述第一端部到所述电力系统的振荡中心的第一线路距离，所述SCN为所述保护线路的所述第二端部到所述电力系统的振荡中心的第二线路距离；所述第一矩阵X、所述第一向量y、所述第一待辨识向量η满足：Xη＝y；
振荡位置求解模块，用于求解所述第一待辨识向量η的第一估计值
Figure BDA0002263733370000034
并根据所述第一估计值
Figure BDA0002263733370000035
提取所述振荡中心到所述第一端部之间的所述第一线路距离SCM；所述
Figure BDA0002263733370000036
在该技术方案中，通过获取保护电路两端点的电流、电压数据，构建第一矩阵、第一向量，求解待辨识参数，以便辨识出振荡中心到线路两端的距离，实现获知振荡故障点的位置。
在一具体实施方式中，所述识别系统还包括：
第二辨识构建模块，用于构建第二矩阵构建第二向量
Figure BDA0002263733370000038
确定第二待辨识向量
Figure BDA0002263733370000039
所述
Figure BDA00022637333700000310
为所述振荡中心的振荡幅值；所述第二矩阵H、所述第二向量t、所述第二待辨识向量ξ满足：Hξ＝t；所述
Figure BDA00022637333700000311
振荡幅值求解模块，用于求解所述第二待辨识向量ξ的第二估计值
Figure BDA00022637333700000434
并根据所述第二估计值
Figure BDA0002263733370000041
提取所述振荡中心的振荡幅值
Figure BDA0002263733370000042
所述
Figure BDA0002263733370000043
在该技术方案中，通过被保护线路的阻抗角
Figure BDA0002263733370000044
第一电压与线路电流
Figure BDA0002263733370000046
之间的第一相角差
Figure BDA0002263733370000047
第二电压与所述线路电流
Figure BDA0002263733370000049
之间的第二相角差
Figure BDA00022637333700000410
第一电压
Figure BDA00022637333700000411
以及第二电压
Figure BDA00022637333700000412
实现对振荡中心的振荡幅值的求解。
在一具体实施方式中，所述识别系统还包括：系统振荡识别模块；所述系统振荡识别模块包括：
第一发电电势获取单元，用于获取电力系统的送电端的第一发电机组的第一电势
Figure BDA00022637333700000414
第二发电电势获取单元，用于获取所述电力系统的受电端的第二发电机组的第二电势
Figure BDA00022637333700000415
其中，
Figure BDA00022637333700000416
k≥1，
Figure BDA00022637333700000417
所述
Figure BDA00022637333700000418
为所述第一电势
Figure BDA00022637333700000419
的幅值，所述
Figure BDA00022637333700000420
为所述第一电势
Figure BDA00022637333700000421
的幅值；
系统功角求解单元，用于根据所述第一电势
Figure BDA00022637333700000422
所述第二电势
Figure BDA00022637333700000423
所述第一电压
Figure BDA00022637333700000424
以及所述线路电流
Figure BDA00022637333700000425
求解所述第一电势
Figure BDA00022637333700000426
与所述第二电势之间的系统功角δ；所述系统功角
Figure BDA00022637333700000428
所述
Figure BDA00022637333700000429
为所述第一电压
Figure BDA00022637333700000430
的幅值；
短路阈值设定单元，用于根据所述第一电势
Figure BDA00022637333700000431
所述第二电势所述系统功角δ，设定短路判断阈值电流ITH；其中，所述所述β为预设系数，所述β>0，所述
Figure BDA0002263733370000051
振荡识别控制单元，用于判断所述线路电流的线路电流幅值
Figure BDA0002263733370000053
与所述短路判断阈值电流ITH的大小关系；若所述线路电流幅值
Figure BDA0002263733370000054
小于所述短路判断阈值电流ITH，则判断所述电路系统处于振荡模式，执行步骤SB2；若所述线路电流幅值大于或等于所述短路判断阈值电流ITH，则判断所述电力系统处于三相短路模式，执行电路跳闸操作，输入三相短路提醒。
该技术方案通过公式
Figure BDA0002263733370000056
求解系统功角，求解速度快，提高振荡识别速度，并且通过设定短路判断阈值电流ITH，根据不同的第一电势
Figure BDA0002263733370000057
第二电势
Figure BDA0002263733370000058
系统功角δ得到相应的短路判断阈值电流ITH，使得当系统功角δ趋近于180°时，短路判断阈值电流ITH的数值越大而避免电力系统振荡电流在此时较大而被误认为是短路电流较大，采用可变的短路判断阈值电流ITH提高短路电流判断的准确性，提高电力系统状态判断的准确性。
在一具体实施方式中，所述系统振荡识别模块，还包括：
预设系数调整单元，用于在一次振荡识别操作中，判断所述电力系统处于三相短路模式且执行电路跳闸操作之后，经人工排查而判断该次振荡识别操作的所述电路系统处于所述振荡模式，调整所述预设系数β。
在该技术方案中，通过后续的人工排查进行反馈，调整预设系数，提高系统的识别准确性。
在一具体实施方式中，所述调整所述预设系数β为：增大所述预设系数β。
在一具体实施方式中，所述第一发电机组至少包括一个第一发电机；所述第二发电机组至少包括一个第二发电机。
在一具体实施方式中，所述系统功角δ满足：0≤δ<360°。
在一具体实施方式中，所述系统振荡识别模块，还包括：预设系数预设单元；
所述预设系数预设单元，用于获取所述电力系统的全阻抗Z∑以及所述第一发电机组的所述第一电势求解所述预设系数β；所述预设系数
Figure BDA0002263733370000062
所述α≥1.2。
在该技术方案中，对预设系数β进行预设求解，可以根据实际需求设定合适的预设系数β以便识别电力系统振荡以及三相短路电流。
本发明的有益效果是：1)、本发明通过获取保护电路两端点的电流、电压数据，构建第一矩阵、第一向量，求解待辨识参数，以便辨识出振荡中心到线路两端的距离，实现获知振荡故障点的位置；2)、在本发明中，通过公式
Figure BDA0002263733370000063
求解系统功角，求解速度快，提高振荡识别速度，并且通过设定短路判断阈值电流ITH，根据不同的第一电势
Figure BDA0002263733370000064
第二电势
Figure BDA0002263733370000065
系统功角δ得到相应的短路判断阈值电流ITH，使得当系统功角δ趋近于180°时，短路判断阈值电流ITH的数值越大而避免电力系统振荡电流在此时较大而被误认为是短路电流较大，采用可变的短路判断阈值电流ITH提高短路电流判断的准确性，提高电力系统状态判断的准确性。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中提供的一种电力系统振荡中心估计方法的流程示意图；
图2为本发明具体实施方式中提供的一种电力系统振荡中心动态识别系统的系统框图；
图3为本发明具体实施方式中的电力系统的振荡分析模型图；
图4为本发明具体实施方式中的电力系统的系统振荡下的电压电流相量图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1-4所示，在本发明第一实施例中，提供一种电力系统振荡中心动态识别系统，所述电力系统包括：第一发电机组、第二发电机组以及设置于所述第一发电机组与所述第二发电机组之间的被保护线路，所述第一发电机组为送电端，所述第二发电机组为受电端；所述识别系统包括：
第一同步相量测量装置101；所述第一同步相量测量装置101设置于所述被保护线路靠近所述第一发电机组的第一端部，所述第一同步相量测量装置101，用于采集所述第一端部的第一电压
Figure BDA0002263733370000071
以及线路电流
第二同步相量测量装置102；所述第二同步相量测量装置102设置于所述被保护线路靠近所述第二发电机组的第二端部，所述第二同步相量测量装置102，用于采集所述第二端部的第二电压
Figure BDA0002263733370000081
系统参数获取模块103，用于获取所述被保护线路的阻抗角
Figure BDA0002263733370000082
所述系统参数获取模块103，还用于根据所述第一电压
Figure BDA0002263733370000083
与所述线路电流
Figure BDA0002263733370000084
获得所述第一电压与所述线路电流之间的第一相角差
Figure BDA0002263733370000087
所述系统参数获取模块103，还用于根据所述第二电压
Figure BDA0002263733370000088
与所述线路电流
Figure BDA0002263733370000089
获得所述第二电压
Figure BDA00022637333700000810
与所述线路电流
Figure BDA00022637333700000811
之间的第二相角差
Figure BDA00022637333700000812
其中，
Figure BDA00022637333700000813
第一辨识构建模块104，用于构建第一矩阵
Figure BDA00022637333700000814
构建第一向量
Figure BDA00022637333700000815
确定第一待辨识向量
Figure BDA00022637333700000816
所述L为所述保护线路的所述第一端部到所述第二端部之间的总线路距离；所述SCM为所述保护线路的所述第一端部到所述电力系统的振荡中心的第一线路距离，所述SCN为所述保护线路的所述第二端部到所述电力系统的振荡中心的第二线路距离；所述第一矩阵X、所述第一向量y、所述第一待辨识向量η满足：Xη＝y；
振荡位置求解模块105，用于求解所述第一待辨识向量η的第一估计值
Figure BDA00022637333700000817
并根据所述第一估计值
Figure BDA00022637333700000818
提取所述振荡中心到所述第一端部之间的所述第一线路距离SCM；所述
在本实施例中，通过获取保护电路两端点的电流、电压数据，构建第一矩阵、第一向量，求解待辨识参数，以便辨识出振荡中心到线路两端的距离，实现获知振荡故障点的位置。
进一步而言，为了求解振荡幅值，所述识别系统还包括：
第二辨识构建模块106，用于构建第二矩阵
Figure BDA0002263733370000091
构建第二向量
Figure BDA0002263733370000092
确定第二待辨识向量
Figure BDA0002263733370000093
所述为所述振荡中心的振荡幅值；所述第二矩阵H、所述第二向量t、所述第二待辨识向量ξ满足：Hξ＝t；所述
振荡幅值求解模块107，用于求解所述第二待辨识向量ξ的第二估计值
Figure BDA00022637333700000924
并根据所述第二估计值
Figure BDA0002263733370000096
提取所述振荡中心的振荡幅值
Figure BDA0002263733370000097
所述
Figure BDA0002263733370000098
在本实施例中，通过被保护线路的阻抗角
Figure BDA0002263733370000099
第一电压
Figure BDA00022637333700000910
与线路电流
Figure BDA00022637333700000911
之间的第一相角差
Figure BDA00022637333700000912
第二电压
Figure BDA00022637333700000913
与所述线路电流
Figure BDA00022637333700000914
之间的第二相角差
Figure BDA00022637333700000915
第一电压以及第二电压
Figure BDA00022637333700000917
实现对振荡中心的振荡幅值
Figure BDA00022637333700000918
的求解。
指的一提的是，在识别振荡中心之前，可以先对电力系统是否处于振荡状态进行判断。
故而，在本实施例中，所述识别系统还包括：系统振荡识别模块108；所述系统振荡识别模块108包括：
第一发电电势获取单元，用于获取电力系统的送电端的第一发电机组的第一电势
Figure BDA00022637333700000919
第二发电电势获取单元，用于获取所述电力系统的受电端的第二发电机组的第二电势
Figure BDA00022637333700000920
其中，
Figure BDA00022637333700000921
k≥1，
Figure BDA00022637333700000922
所述为所述第一电势
Figure BDA0002263733370000101
的幅值，所述
Figure BDA0002263733370000102
为所述第一电势
Figure BDA0002263733370000103
的幅值；
系统功角求解单元，用于根据所述第一电势
Figure BDA0002263733370000104
所述第二电势
Figure BDA0002263733370000105
所述第一电压
Figure BDA0002263733370000106
以及所述线路电流
Figure BDA0002263733370000107
求解所述第一电势
Figure BDA0002263733370000108
与所述第二电势
Figure BDA0002263733370000109
之间的系统功角δ；所述系统功角
Figure BDA00022637333700001010
所述
Figure BDA00022637333700001011
为所述第一电压
Figure BDA00022637333700001012
的幅值；
短路阈值设定单元，用于根据所述第一电势
Figure BDA00022637333700001013
所述第二电势
Figure BDA00022637333700001014
所述系统功角δ，设定短路判断阈值电流ITH；其中，所述
Figure BDA00022637333700001015
所述β为预设系数，所述β>0，所述
Figure BDA00022637333700001016
振荡识别控制单元，用于判断所述线路电流
Figure BDA00022637333700001017
的线路电流幅值
Figure BDA00022637333700001018
与所述短路判断阈值电流ITH的大小关系；若所述线路电流幅值小于所述短路判断阈值电流ITH，则判断所述电路系统处于振荡模式，执行步骤SB2；若所述线路电流幅值
Figure BDA00022637333700001020
大于或等于所述短路判断阈值电流ITH，则判断所述电力系统处于三相短路模式，执行电路跳闸操作，输入三相短路提醒。
在本实施例中，通过公式求解系统功角，求解速度快，提高振荡识别速度，并且通过设定短路判断阈值电流ITH，根据不同的第一电势第二电势
Figure BDA00022637333700001023
系统功角δ得到相应的短路判断阈值电流ITH，使得当系统功角δ趋近于180°时，短路判断阈值电流ITH的数值越大而避免电力系统振荡电流在此时较大而被误认为是短路电流较大，采用可变的短路判断阈值电流ITH提高短路电流判断的准确性，提高电力系统状态判断的准确性。
进一步而言，所述系统振荡识别模块108，还包括：
预设系数调整单元，用于在一次振荡识别操作中，判断所述电力系统处于三相短路模式且执行电路跳闸操作之后，经人工排查而判断该次振荡识别操作的所述电路系统处于所述振荡模式，调整所述预设系数β。
基于此，通过后续的人工排查进行反馈，调整预设系数，提高系统的识别准确性。
进一步而言，所述调整所述预设系数β为：增大所述预设系数β。
在本实施例中，所述第一发电机组至少包括一个第一发电机；所述第二发电机组至少包括一个第二发电机。
在本实施例中，所述系统功角δ满足：0≤δ<360°。
此外，可选的，所述系统振荡识别模块108，还包括：预设系数预设单元；
所述预设系数预设单元，用于获取所述电力系统的全阻抗Z∑以及所述第一发电机组的所述第一电势
Figure BDA0002263733370000111
求解所述预设系数β；所述预设系数
Figure BDA0002263733370000112
所述α≥1.2。
基于此，对预设系数β进行预设求解，可以根据实际需求设定合适的预设系数β以便识别电力系统振荡以及三相短路电流。
实际上，三相短路电流与振荡电流相比差值较大，可以根据实际情况选取较大的预设系数β。
双发电机组的电力系统可以等效为如图2，包括两个发电机组以及二者之间的被保护线路MN，M侧为送电端，将被保护线路上端的发电机组定义为M发电机组，将发电机组下端的发电机组定义为及发电机组N，被保护线路的阻抗为ZL,被保护线路两侧保护背侧的系统阻抗分别为ZM、ZN，电力系统的全阻抗Z∑＝ZM+ZL+ZN，被保护线路阻抗角为
Figure BDA0002263733370000121
电力系统的送电端的第一发电机组的第一电势为电力系统的受电端的第二发电机组的第二电势；
Figure BDA0002263733370000124
第一电压
Figure BDA0002263733370000125
以及线路电流
Figure BDA0002263733370000126
是在第一发电机组的第一端部M位置上所测量得到的，第二电压
Figure BDA0002263733370000127
是在被保护线路靠近所述第二发电机组的第二端部所测量得到的；
若电力系统处于振荡状态，则振荡电流Iosc满足：
Figure BDA0002263733370000128
则可得：振荡电流Iosc的幅值
Figure BDA0002263733370000129
由上式可知：振荡电流Iosc的幅值|Iosc|的最大值为
Figure BDA00022637333700001210
振荡电流Iosc的幅值|Iosc|的最小值为
Figure BDA00022637333700001211
据此，根据系统功角δ的取值不同，可以得到不同的振荡电流Iosc的幅值|Iosc|；
在本实施例中，短路判断阈值电流ITH的设定是与振荡电流Iosc的幅值|Iosc|相关的，振荡电流Iosc的幅值
Figure BDA00022637333700001212
其中，
Figure BDA0002263733370000131
可以看成常数，
Figure BDA0002263733370000132
基于此，根据系统功角δ，而设定可变的短路判断阈值电流ITH，能够避免振荡模式下的高电流被识别为三相短路电流，提供系统识别的准确性。
同时，在图4中给出了系统振荡下的电压电流相量图，根据电压电流相量图可得系统功角δ：
Figure BDA0002263733370000133
其中，O点为零点位点，OC为△OMN的垂线。
根据电压电流相量图可得：
Figure BDA0002263733370000134
整理可得：
令令
Figure BDA0002263733370000137
令
Figure BDA0002263733370000138
可得：Xη＝y
即而可获得第一待辨识向量η的第一估计值
Figure BDA0002263733370000139
再进一步从第一估计值拆分出SCM、SCN，即可求得振荡中心与被保护电路两端的距离：
根据电压电流相量图可得：
Figure BDA0002263733370000142
令
Figure BDA0002263733370000143
整理可得：
Figure BDA0002263733370000144
令
Figure BDA0002263733370000145
令
Figure BDA0002263733370000146
令
Figure BDA0002263733370000147
可得：可得：Hξ＝t
即而可获得第二待辨识向量ξ的第二估计值
Figure BDA0002263733370000148
即可求得振荡中心的振荡幅值
Figure BDA0002263733370000149
以上详细描述了本发明的具体实施例。应当理解，本发明的具体实施例并不唯一，本领域的普通技术人员可以在权利要求的范围内根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本领域中的技术人员根据本发明的具体实施例在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电力系统振荡中心动态识别系统，其特征在于，所述电力系统包括：第一发电机组、第二发电机组以及设置于所述第一发电机组与所述第二发电机组之间的被保护线路，所述第一发电机组为送电端，所述第二发电机组为受电端；所述识别系统包括：
第一同步相量测量装置；所述第一同步相量测量装置设置于所述被保护线路靠近所述第一发电机组的第一端部，所述第一同步相量测量装置，用于采集所述第一端部的第一电压
Figure FDA0002263733360000011
以及线路电流
Figure FDA0002263733360000012
第二同步相量测量装置；所述第二同步相量测量装置设置于所述被保护线路靠近所述第二发电机组的第二端部，所述第二同步相量测量装置，用于采集所述第二端部的第二电压
Figure FDA0002263733360000013
系统参数获取模块，用于获取所述被保护线路的阻抗角所述系统参数获取模块，还用于根据所述第一电压
Figure FDA0002263733360000015
与所述线路电流
Figure FDA0002263733360000016
获得所述第一电压
Figure FDA0002263733360000017
与所述线路电流之间的第一相角差
Figure FDA0002263733360000019
所述系统参数获取模块，还用于根据所述第二电压
Figure FDA00022637333600000110
与所述线路电流
Figure FDA00022637333600000111
获得所述第二电压
Figure FDA00022637333600000112
与所述线路电流
Figure FDA00022637333600000113
之间的第二相角差
Figure FDA00022637333600000114
其中，
第一辨识构建模块，用于构建第一矩阵构建第一向量
Figure FDA00022637333600000117
确定第一待辨识向量
Figure FDA00022637333600000118
所述L为所述保护线路的所述第一端部到所述第二端部之间的总线路距离；所述SCM为所述保护线路的所述第一端部到所述电力系统的振荡中心的第一线路距离，所述SCN为所述保护线路的所述第二端部到所述电力系统的振荡中心的第二线路距离；所述第一矩阵X、所述第一向量y、所述第一待辨识向量η满足：Xη＝y；
振荡位置求解模块，用于求解所述第一待辨识向量η的第一估计值
Figure FDA0002263733360000021
并根据所述第一估计值
Figure FDA0002263733360000022
提取所述振荡中心到所述第一端部之间的所述第一线路距离SCM；所述
Figure FDA0002263733360000023
2.如权利要求1所述的一种电力系统振荡中心动态识别系统，其特征在于，所述识别系统还包括：
第二辨识构建模块，用于构建第二矩阵
Figure FDA0002263733360000024
构建第二向量
Figure FDA0002263733360000025
确定第二待辨识向量
Figure FDA0002263733360000026
所述
Figure FDA0002263733360000027
为所述振荡中心的振荡幅值；所述第二矩阵H、所述第二向量t、所述第二待辨识向量ξ满足：Hξ＝t；所述
Figure FDA0002263733360000028
振荡幅值求解模块，用于求解所述第二待辨识向量ξ的第二估计值
Figure FDA0002263733360000029
并根据所述第二估计值
Figure FDA00022637333600000210
提取所述振荡中心的振荡幅值
Figure FDA00022637333600000211
所述
Figure FDA00022637333600000212
3.如权利要求1所述的一种电力系统振荡中心动态识别系统，其特征在于，所述识别系统还包括：系统振荡识别模块；所述系统振荡识别模块包括：
第一发电电势获取单元，用于获取电力系统的送电端的第一发电机组的第一电势
Figure FDA0002263733360000031
第二发电电势获取单元，用于获取所述电力系统的受电端的第二发电机组的第二电势
Figure FDA0002263733360000032
其中，
Figure FDA0002263733360000033
k≥1，
Figure FDA0002263733360000034
所述
Figure FDA0002263733360000035
为所述第一电势
Figure FDA0002263733360000036
的幅值，所述
Figure FDA0002263733360000037
为所述第一电势
Figure FDA0002263733360000038
的幅值；
系统功角求解单元，用于根据所述第一电势所述第二电势
Figure FDA00022637333600000310
所述第一电压
Figure FDA00022637333600000311
以及所述线路电流
Figure FDA00022637333600000312
求解所述第一电势
Figure FDA00022637333600000313
与所述第二电势
Figure FDA00022637333600000314
之间的系统功角δ；所述系统功角
Figure FDA00022637333600000315
所述
Figure FDA00022637333600000316
为所述第一电压
Figure FDA00022637333600000317
的幅值；
短路阈值设定单元，用于根据所述第一电势
Figure FDA00022637333600000318
所述第二电势
Figure FDA00022637333600000319
所述系统功角δ，设定短路判断阈值电流ITH；其中，所述
Figure FDA00022637333600000320
所述β为预设系数，所述β>0，所述
Figure FDA00022637333600000321
振荡识别控制单元，用于判断所述线路电流
Figure FDA00022637333600000322
的线路电流幅值
Figure FDA00022637333600000323
与所述短路判断阈值电流ITH的大小关系；若所述线路电流幅值
Figure FDA00022637333600000324
小于所述短路判断阈值电流ITH，则判断所述电路系统处于振荡模式，执行步骤SB2；若所述线路电流幅值大于或等于所述短路判断阈值电流ITH，则判断所述电力系统处于三相短路模式，执行电路跳闸操作，输入三相短路提醒。
4.如权利要求3所述的一种电力系统振荡中心动态识别系统，其特征在于，所述系统振荡识别模块，还包括：
预设系数调整单元，用于在一次振荡识别操作中，判断所述电力系统处于三相短路模式且执行电路跳闸操作之后，经人工排查而判断该次振荡识别操作的所述电路系统处于所述振荡模式，调整所述预设系数β。
5.如权利要求4所述的一种电力系统振荡中心动态识别系统，其特征在于，所述调整所述预设系数β为：增大所述预设系数β。
6.如权利要求1所述的一种电力系统振荡中心动态识别系统，其特征在于，所述第一发电机组至少包括一个第一发电机；所述第二发电机组至少包括一个第二发电机。
7.如权利要求2所述的一种电力系统振荡中心动态识别系统，其特征在于，所述系统功角δ满足：0≤δ<360°。
8.如权利要求1所述的一种电力系统振荡中心动态识别系统，其特征在于，所述系统振荡识别模块，还包括：预设系数预设单元；
所述预设系数预设单元，用于获取所述电力系统的全阻抗Z∑以及所述第一发电机组的所述第一电势
Figure FDA0002263733360000041
求解所述预设系数β；所述预设系数
Figure FDA0002263733360000042
所述α≥1.2。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102103158A (zh) * 2010-12-15 2011-06-22 国网电力科学研究院 基于功角的自适应静稳电流判别方法
US8000914B2 (en) * 2008-03-04 2011-08-16 Washington State University Systems and methods for electromechanical oscillation monitoring
CN102200564A (zh) * 2011-03-10 2011-09-28 北京四方继保自动化股份有限公司 一种基于功角计算的电力系统振荡识别方法
CN102749517A (zh) * 2012-07-11 2012-10-24 北京四方继保自动化股份有限公司 电力系统振荡阻抗测量轨迹监测和分析方法
CN103235239A (zh) * 2013-04-23 2013-08-07 武汉大学 多机系统中基于无功功率积分的振荡中心定位分析方法
CN104950196A (zh) * 2015-04-30 2015-09-30 中国电力科学研究院 一种识别电力系统振荡中心的复合判据方法
CN105529704A (zh) * 2016-02-22 2016-04-27 东北大学 一种电网失步解列控制系统及方法
CN106249105A (zh) * 2016-08-02 2016-12-21 华北电力大学 一种电力系统振荡识别系统及其方法
CN107478903A (zh) * 2017-07-27 2017-12-15 华北电力大学 适用于t接多频系统的失步和振荡中心定位系统及其方法
CN107526901A (zh) * 2017-09-15 2017-12-29 华北电力大学 电力系统失步中心定位及振荡中心追踪系统及其方法
CN107611996A (zh) * 2017-09-15 2018-01-19 华北电力大学 多频振荡失步振荡中心定位及迁移追踪系统及其方法
CN108736492A (zh) * 2018-05-21 2018-11-02 云南电网有限责任公司 一种用于振荡中心迁移的复合信息失步解列方法及系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8000914B2 (en) * 2008-03-04 2011-08-16 Washington State University Systems and methods for electromechanical oscillation monitoring
CN102103158A (zh) * 2010-12-15 2011-06-22 国网电力科学研究院 基于功角的自适应静稳电流判别方法
CN102200564A (zh) * 2011-03-10 2011-09-28 北京四方继保自动化股份有限公司 一种基于功角计算的电力系统振荡识别方法
CN102749517A (zh) * 2012-07-11 2012-10-24 北京四方继保自动化股份有限公司 电力系统振荡阻抗测量轨迹监测和分析方法
CN103235239A (zh) * 2013-04-23 2013-08-07 武汉大学 多机系统中基于无功功率积分的振荡中心定位分析方法
CN104950196A (zh) * 2015-04-30 2015-09-30 中国电力科学研究院 一种识别电力系统振荡中心的复合判据方法
CN105529704A (zh) * 2016-02-22 2016-04-27 东北大学 一种电网失步解列控制系统及方法
CN106249105A (zh) * 2016-08-02 2016-12-21 华北电力大学 一种电力系统振荡识别系统及其方法
CN107478903A (zh) * 2017-07-27 2017-12-15 华北电力大学 适用于t接多频系统的失步和振荡中心定位系统及其方法
CN107526901A (zh) * 2017-09-15 2017-12-29 华北电力大学 电力系统失步中心定位及振荡中心追踪系统及其方法
CN107611996A (zh) * 2017-09-15 2018-01-19 华北电力大学 多频振荡失步振荡中心定位及迁移追踪系统及其方法
CN108736492A (zh) * 2018-05-21 2018-11-02 云南电网有限责任公司 一种用于振荡中心迁移的复合信息失步解列方法及系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHIXIONG LIU 等: "A Method of Identifying Power System Oscillation and Tracking Oscillation", 《2019 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENERGY INTERNET (ICEI)》 *
刘凯: "一种新的高压线路保护振荡闭锁实现方法", 《电力自动化设备》 *
杨越: "利用广域测量系统的振荡中心定位及其应用", 《电测与仪表》 *
闫新: "基于广域信息的振荡识别方案研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

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