CN111030086A - 基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法及系统，包括：获取电力系统中每条线路两端节点的电压相量轨迹；判断每条线路两端节点的电压相量轨迹是否满足失步振荡中心定位判据；其中，所述失步振荡中心定位判据，包括：线路某一端节点的电压实部符号由正变负，并且该线路另一端节点的电压相量轨迹的切线在虚轴上的截距由正变负；以及当线路两端节点的电压相量轨迹满足失步振荡中心定位判据时，确定失步振荡中心位于该线路上。本发明仅依据线路量测数据实现失步振荡中心的定位，解列断面的实时定位及漂移方向的在线跟踪；不依赖物理模型和电网运行方式，适用性强，对实现信息驱动的大电网暂态稳定主动防御具有重要意义。

Description

基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法及系统

技术领域

本发明涉及大电网暂态稳定控制的应用领域，并且更具体地，涉及一种基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法及系统。

背景技术

近年来以特高压电网为骨干网架、深度融合能源与信息技术的能源互联网快速发展，有效缓解了能源供需矛盾，推动了能源资源的优化配置和高效利用，但也给电网的安全稳定三道防线体系带来了诸多挑战。失步解列作为保障电网安全稳定运行的第三道防线，是解决系统失步振荡的有效手段。传统的失步解列技术通常针对特定的系统运行方式进行离线仿真，依据失稳模式确定失步振荡中心所在断面，配置解列装置以防范系统大停电事故。如相位角判据基于相角穿越规律明确振荡中心方向；

判据基于振荡中心的电压变化特征捕捉振荡中心出现的时刻；视在阻抗角轨迹判据和阻抗角判据均基于失步断面有功功率周期过零的特征定位振荡中心；电流量判据提出了利用测量三相电流变化量的幅值和频率来检测系统振荡的判据。

然而，现今电网“强直弱交”的新特征日益凸显，交直流故障对系统的冲击影响已呈现出全局化趋势，可能导致不可预测的失稳模式，在固定输电通道预设解列策略难以适应复杂的故障形态。且仅依据本地信息无法感知全局状态，振荡中心迁移或大范围跃迁均有可能造成判据失效，继而引发严重后果。近年来基于广域信息的失步解列控制技术成为研究的热点，其主要有以下几类：

(1)利用振荡中心两侧母线频率的变化差异识别振荡中心所在线路，但是振荡中心两侧母线频率也存在着同向变化问题；(2)利用电流频率介于振荡中心两侧母线频率之间特征定位振荡中心，但是该方法受限于频率波动幅度；(3)利用振荡中心与线路电流及母线电压的瞬时频率的数学关系，提出了振荡中心的定位方法和相关判据，但是电流瞬时频率不易测量。

上述研究大多以失步断面的功率变化特性、线路电流及母线电压的频率特征等角度定位失步振荡中心。在失步解列装置的实际应用中，为保证解列可靠性而大多采取复合判据，但仍难以解决中心动态迁移问题。

发明内容

本发明提出一种基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法及系统，以解决如何定位电网失步振荡中心的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法，所述方法包括：

获取电力系统中每条线路两端节点的电压相量轨迹；

判断每条线路两端节点的电压相量轨迹是否满足失步振荡中心定位判据，获取每条线路对应的判断结果；其中，所述失步振荡中心定位判据，包括：线路某一端节点的电压实部符号由正变负，并且该线路另一端节点的电压相量轨迹的切线在虚轴上的截距由正变负；

对于每条线路，当判断结果指示该线路两端节点的电压相量轨迹满足失步振荡中心定位判据时，确定失步振荡中心位于该线路上。

优选地，其中所述方法还包括：

根据失步振荡中心漂移判据判断每个失步振荡中心的漂移方向；

其中，所述失步振荡中心漂移判据，包括：若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变小，则确定失步振荡中心持续向送端漂移；若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变大，则确定失步振荡中心持续向受端漂移。

优选地，其中所述方法还包括：

选取电力系统中全部的失步振荡中心所在的线路，并利用选取的线路组成的拓扑割集定位电力系统的失步解列断面。

根据本发明的另一个方面，提供了一种基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位系统，所述系统包括：

电压相量轨迹获取单元，用于获取电力系统中每条线路两端节点的电压相量轨迹；

判断单元，用于判断每条线路两端节点的电压相量轨迹是否满足失步振荡中心定位判据，获取每条线路对应的判断结果；其中，所述失步振荡中心定位判据，包括：线路某一端节点的电压实部符号由正变负，并且该线路另一端节点的电压相量轨迹的切线在虚轴上的截距由正变负；

失步振荡中心确定单元，用于对于每条线路，当判断结果指示该线路两端节点的电压相量轨迹满足失步振荡中心定位判据时，确定失步振荡中心位于该线路上。

优选地，其中所述系统还包括：

漂移方向判断单元，用于根据失步振荡中心漂移判据判断每个失步振荡中心的漂移方向；

其中，所述失步振荡中心漂移判据，包括：若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变小，则确定失步振荡中心持续向送端漂移；若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变大，则确定失步振荡中心持续向受端漂移。

优选地，其中所述系统还包括：

失步解列断面定位单元，用于选取电力系统中全部的失步振荡中心所在的线路，并利用选取的线路组成的拓扑割集定位电力系统的失步解列断面。

本发明提供了一种基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法及系统，包括：获取电力系统中每条线路两端节点的电压相量轨迹；判断每条线路两端节点的电压相量轨迹是否满足失步振荡中心定位判据；当线路两端节点的电压相量轨迹满足失步振荡中心定位判据时，确定失步振荡中心位于该线路上。本发明通过两机振荡模型的相量轨迹变化特性，提取表征节点状态时序演进规律的几何特征，继而依据该特征提出失步振荡中心的定位判据，并提取其漂移规律，最终仅依据线路量测数据实现失步振荡中心的定位，解列断面的实时定位及失步振荡中心漂移方向的在线跟踪；该方法不依赖物理模型和电网运行方式，适用性强；能够为后续的主动解列提供决策支持，对实现信息驱动的大电网暂态稳定主动防御具有重要意义，可有效支撑信息驱动的大电网智能全景安全防御体系的建设。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的电力系统的两机模型的示意图；

图3为根据本发明实施方式的k值变化与失步振荡中心的电压相量轨迹关系的示意图；

图4(a)、4(b)和4(c)分别为根据本发明实施方式的靠近送端侧节点的电压相量轨迹、靠近受端侧节点的电压相量轨迹和电压相角曲线的示意图；

图5(a)和5(b)分别为根据本发明实施方式的靠近送端侧和靠近受端侧节点的电压相量轨迹几何特征图；

图6(a)和6(b)分别为根据本发明实施方式的两侧电势幅值比k变化和失步振荡中心向受端漂移情况的示意图；

图7(a)和7(b)分别为根据本发明实施方式的失步振荡中心向受端漂移时的轨迹特性示意图；

图8(a)和8(b)分别为根据本发明实施方式的两侧电势幅值比k变化和失步振荡中心向送端漂移情况的示意图；

图9(a)和9(b)分别为根据本发明实施方式的失步振荡中心向送端漂移时的轨迹特性示意图；

图10为根据本发明实施方式的线路等值模型图；

图11(a)、11(b)和11(c)分别为根据本发明实施方式的失步振荡中心漂移方向图，失步振荡中心未漂移到b前和漂移过b后的电压相量轨迹图；

图12为根据本发明实施方式的IEEE 9节点系统的示意图；

图13(a)、13(b)、13(c)和13(d)分别为根据本发明实施方式的变压器支路、非失步振荡中心所在支路、失步振荡中心所在支路和失步振荡中心所在支路判定的电压相量轨迹图；

图14为根据本发明实施方式的仿真结果曲线；

图15(a)、15(b)、15(c)和15(d)分别为根据本发明实施方式的失步振荡中心所在线路的轨迹、解列断面后的发电机功角曲线、解列断面后的发电机电压曲线和解列断面后的发电机频率曲线的仿真结果图；

图16为根据本发明实施方式的第二次实时定位时失步振荡中心所在线路的轨迹图；

图17为根据本发明实施方式的失步振荡中心漂移情况的示意图；

图18(a)、18(b)和18(c)分别为根据本发明实施方式的解列断面后的主网发电机功角、主网发电机电压、主网发电机频率的仿真结果图；以及

图19为根据本发明实施方式的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位系统1900的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法100的流程图。如图1所示，本发实施方式提供的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法，通过两机振荡模型的相量轨迹变化特性，提取表征节点状态时序演进规律的几何特征，继而依据该特征提出失步振荡中心的定位判据，并提取其漂移规律，最终仅依据线路量测数据实现失步振荡中心的定位，解列断面的实时定位及失步振荡中心漂移方向的在线跟踪；该方法不依赖物理模型和电网运行方式，适用性强；能够为后续的主动解列提供决策支持，对实现信息驱动的大电网暂态稳定主动防御具有重要意义，可有效支撑信息驱动的大电网智能全景安全防御体系的建设。

本发明实施方式提供的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法100从步骤101处开始，在步骤101获取电力系统中每条线路两端节点的电压相量轨迹。

在步骤102，判断每条线路两端节点的电压相量轨迹是否满足失步振荡中心定位判据，获取每条线路对应的判断结果；其中，所述失步振荡中心定位判据，包括：线路某一端节点的电压实部符号由正变负，并且该线路另一端节点的电压相量轨迹的切线在虚轴上的截距由正变负。

在步骤103，对于每条线路，当判断结果指示该线路两端节点的电压相量轨迹满足失步振荡中心定位判据时，确定失步振荡中心位于该线路上。

电力系统发生失步振荡时，失步振荡中心两侧的功角周期性变化，两侧节点的状态将呈现不同的演进趋势。由此可知，在节点状态的时序轨迹中蕴藏着丰富的状态信息和时空运动信息。因此，在本发明的实施方式中可以根据节点的电压相量轨迹来确定失步振荡中心。

图2为根据本发明实施方式的电力系统的两机模型的示意图。以图2为例，对系统发生失步振荡时的电压相量轨迹进行分析。其中，失步振荡中心的相量轨迹圆必过原点，且在该点虚轴与d相量轨迹圆相切，此时节点d的相角为90°。若k变大，失步振荡中心由d点向受端漂移，其相量轨迹圆半径持续变大，如图3所示。同理，当k变小时，失步振荡中心向送端漂移，轨迹圆半径持续变小。因失步振荡中心必过电压复平面的原点，故即便发生漂移，其轨迹圆与虚轴相切于原点的几何关系并不会改变，受端节点相量轨迹均在该圆内，送端节点相量轨迹均在该圆外。因此，失步振荡中心的相量轨迹圆可作为两类节点电压相量变化轨迹的分界线。位于电压复平面内的点，其实、虚部与电压幅值、相角的对应关系分别为式(1)、式(2)。

θ＝arctan(Im/Re) (2)

图4(a)、4(b)和4(c)分别为根据本发明实施方式的靠近送端侧节点的电压相量轨迹、靠近受端侧节点电压相量轨迹和电压相角曲线的示意图。对于远离失步振荡中心靠近送端的节点a、b、c，其相量轨迹圆介于M和d的轨迹圆之间，且距d越近，轨迹圆半径越小，幅值变化越大，如图4(a)所示。该类节点的相角在振荡过程中单调递增至180°，最终与节点M同趋变化，如图4(c)所示。对于远离失步振荡中心靠近受端的节点e、f、g，距失步振荡中心d越近，相量轨迹圆半径越大，幅值变化越大，如图4(b)所示。该类节点相角在振荡过程中均存在极大值S1，距失步振荡中心d越近，该极值越接近90°，越过该点后相角开始递减，最终至零，如图4(c)所示。

该极值点的存在明显异于送端节点，对该极值点进行解析，可为失步振荡中心的定位提供重要参考。因此，将式(1)、式(2)分别带入dV/dt和dθ/dt，极值点S1处满足

令式(4)为零可推导出式(5)，说明极值点S1处的切线过原点，S1处对应过原点的切线如图4(b)虚线所示。

结合上述分析可知：最终与节点M同趋变化的a、b和c，在相角递增过程中与虚轴正半轴相交；最终与节点N同趋变化的e、f和g，其相角存在极大值，极值点S1处的切线过原点；两类节点电压的变化差异表现为电压相量轨迹几何特征差异，同类节点电压的变化相似表现为电压相量轨迹几何特征的相似。

图5(a)和5(b)分别为根据本发明实施方式的靠近送端侧和靠近受端侧节点的电压相量轨迹几何特征图。节点a、b和c在相角递增的过程中必与虚轴正半轴相交，此时电压实部为0。随着相角继续增加，该类节点电压实部的符号开始为负，如图5(a)所示。以上分析说明该类节点的相量轨迹圆必在失步振荡中心的相量轨迹圆外，在拓扑上分布于远离失步振荡中心靠近送端的位置。因此，与虚轴的交点可作为送端节点的判据。

节点e、f和g的相角均存在极大值，距失步振荡中心越近，极大值越趋近90°。在相角递增至最大值S1的过程中，轨迹圆上点的切线在虚轴上的截距由+∞单调递减至0，因极值点处切线必过原点，此时截距为0。越过极值点后，虚轴截距将递减至-∞，如图5(b)所示。因此，通过上述分析可以说明该类节点轨迹必在失步振荡中心的相量轨迹圆内，故轨迹圆切线在虚轴上的截距可作为受端节点的判据。因此，在本发明中确定失步振荡中心定位判据如表1所示，其中若线路两端节点同时满足下述两条判据，则说明失步振荡中心落在该线路上。

表1失步振荡中心判据

优选地，其中所述方法还包括：

根据失步振荡中心漂移判据判断每个失步振荡中心的漂移方向；

其中，所述失步振荡中心漂移判据，包括：若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变小，则确定失步振荡中心持续向送端漂移；若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变大，则确定失步振荡中心持续向受端漂移。

在两侧电势幅值不等、全系统阻抗不均匀的情况下，失步振荡中心位置会随两侧电势功角δ的变化而发生漂移。本节假设系统阻抗均匀，两侧电势幅值比k变化和失步振荡中心漂移情况分别如图6(a)和6(b)所示。

由图6可知，当k＝1不变时失步振荡中心落在d处，节点e、f、g的相量轨迹圆均不与虚轴相交。当k变大时，失步振荡中心开始向N侧漂移，趋近并依次越过受端节点，电压相量轨迹圆的半径变化，其几何特征也将因此改变。

在功角δ摆开的过程中，失步振荡中心开始趋近节点e。当δ＝180°时，e的轨迹已与虚轴正半轴相交，呈现出与节点M同趋变化的几何特征，f、g的轨迹仍保持原特征，说明此时失步振荡中心落在输电断面e-f上，其中失步振荡中心向受端漂移时e、f的相量轨迹如图7(a)所示。当δ＝540°时，e、f轨迹均与虚轴正半轴有过交点，失步振荡中心已越过节点f落在断面f-g上，失步振荡中心向受端漂移时f、g的相量轨迹如图7(b)所示。

假设两侧电势幅值比k变小，失步振荡中心的漂移情况如图8所示。电压相量轨迹圆的半径将变小，几何特征也将因此改变。在功角δ摆开的过程中，失步振荡中心开始趋近节点c。当δ＝180°时，a、b和c的轨迹与虚轴正半轴有过交点，此时失步振荡中心落在输电断面c-d上；当δ＝540°时，轨迹圆半径继续减小，a轨迹几何特征不变，说明失步振荡中心并未越过节点a，但b、c均不再与虚轴有交点，呈现出同节点N同趋变化的几何特征，失步振荡中心已越过节点b落在断面a-b上，漂移过程的相量轨迹分别如图9(a)和9(b)所示。

由以上分析结果可知：失步振荡中心的漂移会导致两侧节点相量轨迹的几何特征发生改变。当失步振荡中心向送端漂移时，节点电压相量轨迹圆的半径将变小；当失步振荡中心向受端漂移时，相量轨迹圆半径将变大；依据输电断面两端节点的相量轨迹几何特征变化情况，可以实时判断失步振荡中心漂移方向。

因此，在本发明的实施方式中，根据失步振荡中心漂移判据判断每个失步振荡中心的漂移方向；其中，所述失步振荡中心漂移判据，包括：若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变小，则确定失步振荡中心持续向送端漂移；若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变大，则确定失步振荡中心持续向受端漂移。其中，送端即相角超前侧；受端即相角滞后侧。

优选地，其中所述方法还包括：选取电力系统中全部的失步振荡中心所在的线路，并利用选取的线路组成的拓扑割集定位电力系统的失步解列断面。

因在电网中失步振荡中心并不唯一，系统沿着多个失步振荡中心形成的割集“撕裂”，故多个失步振荡中心确定了失步解列断面。将线路两侧母线作为等值机，取其母线的相对相角作为等值机功角差，如图10所示。本发明实施方式利用捕捉的相角超前母线(送端)电压相量轨迹的变化特点，实现解列断面的实时定位。以节点b为参考，节点a的电压相量轨迹如图11所示。图11(a)为失步振荡中心漂移方向的示意图。当失步振荡中心落在线路a-b外的上级线路时，节点a与b均属同一侧，如图11(b)中最小圆所示的轨迹；当失步振荡中心由上级线路向a漂移时，轨迹圆半径将增大，轨迹趋近于图11(b)中过原点的轨迹，该轨迹表示失步振荡中心恰好落于a时的情况；当失步振荡中心落在线路a-b内时，节点a轨迹必相交于虚轴正半轴，如图11(b)中最大圆所示的轨迹，失步振荡中心由a向b漂移时，轨迹圆半径将持续增大，圆心将向实轴负方向移动；当失步振荡中心继续向下级线路漂移时，轨迹与虚轴不再相交，轨迹圆心将向实轴正方向移动，如图11(c)所示的轨迹。

在本发明的实施方式中，采用IEEE-9和IEEE-39系统算例验证所提方法的有效性。具体地，包括：

1)基于PSD-BPA进行仿真计算，采用的IEEE-9节点系统如图12所示，用仿真数据模拟广域量测系统的实时量测数据。系统中各负荷均为恒阻抗。0s时线路Bus5-Bus7上发生三相短路故障，0.16s后故障线路跳开，发电机G1与系统失步。自故障切除时刻起的电压相量轨迹如图13所示。对于变压器支路和非失步振荡中心所在支路，其相角超前节点的电压相量轨迹与虚轴均无交点，且切线的虚轴截距在不同时刻过零，如图13(a)和13(b)所示；对于失步振荡中心所在支路，其轨迹与虚轴正半轴相交，如图13(c)和13(d)所示。各支路失步振荡中心定位的判据生效时刻如表2所示，当t＝0.70s时，所有支路的定位判定均已完成，实时定位结果为线路Bus6-Bus8割裂形成的输电断面。

表2判据生效时刻表

线路	判据生效时刻	线路	判据生效时刻
				Bus4-G1	判据②：0.26s	Bus8-Bus4	判据②：0.63s
G2-Bus5	判据②：0.49s	Bus5-Bus9	判据②：0.55s
				G3-Bus6	判据②：0.66s	Bus6-Bus8	判据①：0.70s
Bus4-Bus7	判据②：0.25s	Bus9-Bus6	判据②：0.67s

其中线路Bus6-Bus8的相量轨迹圆半径具有逐渐变大的趋势，结合失步振荡中心漂移特性分析可知，落在该线路上的失步振荡中心正在向受端Bus8(相角滞后节点)漂移。同时该漂移情况还表现为变压器支路G2-Bus5的相量轨迹圆心向右运动、变压器支路Bus4-G1及线路Bus8-Bus4的相量轨迹圆半径增大，其中圆心位置与半径均可通过轨迹上连续的三点计算获得。截止本次仿真结束，该失步振荡中心并未漂移出线路Bus6-Bus8。

2)IEEE-39系统中含有发电机10台，其中39号母线上的发电机为一台等值机，代表了与这个系统相连的外部电力网络。系统在某种运行方式下，设定t＝0时线路Bus16-Bus21的10％处发生三相短路故障，0.22s后清除。系统呈现两群失稳模式，31和39号机组为滞后机组，其余机组为超前机组，仿真曲线如图14所示。

当t＝0.73s时，本方法的实时定位结果为三条线路Bus2-Bus1、Bus11-Bus6及Bus4-Bus5割裂形成的输电断面。若此时对该断面进行解列操作，主网及孤岛内的机组将各自同步，母线电压逐渐回到正常水平，频率分别稳定在50.5Hz、48Hz左右，后续可通过平衡控制减小与正常值的偏差，其中失步振荡中心所在线路的轨迹、解列断面后的发电机功角曲线、解列断面后的发电机电压曲线和解列断面后的发电机频率曲线的仿真结果分别如图15(a)、15(b)、15(c)和15(d)所示。

从12(a)中可以看出，线路Bus11-Bus6及线路Bus4-Bus5的相量轨迹在后续过程中将不再与虚轴相交，其圆心向实轴正方向移动。由此判断落在线路Bus11-Bus6、线路Bus4-Bus5上的失步振荡中心已分别向受端Bus6、Bus5的下级线路漂移。若在t＝0.73s时不进行解列操作，第二次实时定位在t＝1.32s时完成断面搜索，其失步振荡中心所在线路的轨迹如图16所示。第一次定位落在线路Bus11-Bus6、线路Bus4-Bus5上的失步振荡中心已漂移至下级线路Bus6-Bus31、线路Bus8-Bus9上；线路Bus2-Bus1上的失步振荡中心仍落在原线路上，以上分析说明本方法具备多失步振荡中心的定位能力和失步振荡中心漂移方向的判断能力。

图17展示了该方法实时跟踪失步振荡中心的漂移情况。依据第二次断面实时定位的结果，进行解列控制，主网功角将恢复稳定，母线电压(除32号机外)均逐渐回到正常水平，频率稳定在50.5Hz左右，验证了本方法可以有效保存电网主体的生存能力，解列断面后的主网发电机功角、主网发电机电压、主网发电机频率的仿真结果分别如图18(a)、18(b)和18(c)所示。

本发明实施方式提供的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法，针对电压相量轨迹的变化情况提取其几何特征，可有效表征电网时序演进过程中同类节点的状态相似性及异类节点的状态差异性；基于相量轨迹几何特征提出的失步振荡中心定位判据，可用于电网解列断面的实时定位，该方法不依赖物理模型和电网运行方式，适用性强；基于相量轨迹几何特征提取的失步振荡中心漂移规律，仅依据量测数据即可在线跟踪漂移方向，能够为系统后续的主动解列提供决策支持，可有效支撑信息驱动的大电网智能全景安全防御体系建设。

图19为根据本发明实施方式的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位系统1900的结构示意图。如图19所示，本发明实施方式提供的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位系统1900，包括：电压相量轨迹获取单元1901、判断单元1902和失步振荡中心确定单元1903。

优选地，所述电压相量轨迹获取单元1901，用于获取电力系统中每条线路两端节点的电压相量轨迹。

优选地，所述判断单元1902，用于判断每条线路两端节点的电压相量轨迹是否满足失步振荡中心定位判据，获取每条线路对应的判断结果；其中，所述失步振荡中心定位判据，包括：线路某一端节点的电压实部符号由正变负，并且该线路另一端节点的电压相量轨迹的切线在虚轴上的截距由正变负。

优选地，所述失步振荡中心确定单元1903，用于对于每条线路，当判断结果指示该线路两端节点的电压相量轨迹满足失步振荡中心定位判据时，确定失步振荡中心位于该线路上。

优选地，其中所述系统还包括：漂移方向判断单元，用于根据失步振荡中心漂移判据判断每个失步振荡中心的漂移方向；其中，所述失步振荡中心漂移判据，包括：若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变小，则确定失步振荡中心持续向送端漂移；若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变大，则确定失步振荡中心持续向受端漂移。

优选地，其中所述系统还包括：失步解列断面定位单元，用于选取电力系统中全部的失步振荡中心所在的线路，并利用选取的线路组成的拓扑割集定位电力系统的失步解列断面。

本发明的实施例的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位系统1900与本发明的另一个实施例的基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电力系统中每条线路两端节点的电压相量轨迹；

判断每条线路两端节点的电压相量轨迹是否满足失步振荡中心定位判据，获取每条线路对应的判断结果；其中，所述失步振荡中心定位判据，包括：线路某一端节点的电压实部符号由正变负，并且该线路另一端节点的电压相量轨迹的切线在虚轴上的截距由正变负；

对于每条线路，当判断结果指示该线路两端节点的电压相量轨迹满足失步振荡中心定位判据时，确定失步振荡中心位于该线路上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据失步振荡中心漂移判据判断每个失步振荡中心的漂移方向；

其中，所述失步振荡中心漂移判据，包括：若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变小，则确定失步振荡中心持续向送端漂移；若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变大，则确定失步振荡中心持续向受端漂移。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

选取电力系统中全部的失步振荡中心所在的线路，并利用选取的线路组成的拓扑割集定位电力系统的失步解列断面。

4.一种基于电压相量轨迹的电网失步振荡中心定位系统，其特征在于，所述系统包括：

电压相量轨迹获取单元，用于获取电力系统中每条线路两端节点的电压相量轨迹；

判断单元，用于判断每条线路两端节点的电压相量轨迹是否满足失步振荡中心定位判据，获取每条线路对应的判断结果；其中，所述失步振荡中心定位判据，包括：线路某一端节点的电压实部符号由正变负，并且该线路另一端节点的电压相量轨迹的切线的在虚轴上的截距由正变负；

失步振荡中心确定单元，用于对于每条线路，当判断结果指示该线路两端节点的电压相量轨迹满足失步振荡中心定位判据时，确定失步振荡中心位于该线路上。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

漂移方向判断单元，用于根据失步振荡中心漂移判据判断每个失步振荡中心的漂移方向；

其中，所述失步振荡中心漂移判据，包括：若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变小，则确定失步振荡中心持续向送端漂移；若线路两端节点的电压相量轨迹圆的半径持续变大，则确定失步振荡中心持续向受端漂移。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

失步解列断面定位单元，用于选取电力系统中全部的失步振荡中心所在的线路，并利用选取的线路组成的拓扑割集定位电力系统的失步解列断面。

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