CN111181172A - 一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，步骤是：利用WAMS数据采集系统获取全区域系统频率和电厂机组功率，形成系统频率和电厂机组功率参数库；根据系统频率数据，采用prony算法对系统频率进行辨别，得到主导模式扰动频率，扰动幅值，阻尼比，并据此判定系统是否发生频率扰动；若发生频率扰动，得到系统频率和每个机组的功率数据趋势的相关性，通过相关性确定机组功率对系统频率助增属性，在助增属性的前提下，通过相关性排序确定对系统频率造成扰动的机组或机组群，以此判定扰动源。此种方法可快速而有效地定位电厂扰动源，并具体到机组，为调度员下一步的行动提供决策辅助，保证电网正常安全运行。
Description
技术领域
本发明属于电力系统安全稳定监控技术领域，涉及基于WAMS的频率波动监测，特别涉及一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法。
背景技术
在电网运行过程中，系统故障(试验)或直流解闭锁，新能源出力或大用户负荷波动以及电厂出力波动都会造成系统频率波动，前两类因素可以提前知晓或极易发现，而电厂出力波动往往需要经过事后大量分析才能被发现，发现不及时就有可能造成电网安全隐患，影响电网的正常运行；所以当由电厂出力波动引起频率扰动时，快速而有效地定位出电厂扰动源对调度员具有重大意义，而电网中电厂及机组数量众多，调度员很难快速的找出扰动源，也就无法及时的采取进一步措施消除波动。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，其可快速而有效地定位电厂扰动源，并具体到机组，为调度员下一步的行动提供决策辅助，保证电网正常安全运行。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，包括如下步骤：
步骤1，利用WAMS数据采集系统获取全区域系统频率和电厂机组功率，形成系统频率和电厂机组功率参数库；
步骤2，根据步骤1得到的系统频率数据，采用prony算法对系统频率进行辨别，得到主导模式扰动频率，扰动幅值，阻尼比；
步骤3，根据步骤2得到的主导模式扰动频率，扰动幅值，阻尼比判定系统是否发生频率扰动；
步骤4，根据步骤3的结论，发生频率扰动时，得到系统频率和每个机组的功率数据趋势的相关性，通过相关性确定机组功率对系统频率助增属性，在助增属性的前提下，通过相关性排序确定对系统频率造成扰动的机组或机组群，以此判定扰动源。
上述步骤1中，WAMS采集数据通过数据接口获取。
上述步骤1中，系统频率为电网中的统一频率，电厂机组功率为全网所有机组的功率数据，且数据均为毫秒级实时数据。
上述步骤2中，在进行prony算法分析前，确定系统频率扰动特征，设定系统频率的扰动频率范围，扰动幅值和阻尼比。
上述步骤4中，利用系统中每个机组的功率数据逐个和系统频率数据进行相关性判定；获得数据趋势的同向性和反向性；通过同向性判定每个机组对频率的助增属性；在助增属性下，同向相关性越大，其扰动源嫌疑越高。
上述步骤4中鉴别出扰动源后，通过界面在线展示扰动源与系统频率的数据相关性、同向相关性以及助增属性；并通过告警系统提醒调度员系统发生频率扰动，存在安全运行隐患。
采用上述方案后，本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明基于WAMS毫秒级实时数据，对电网系统进行在线监测，并通过prony算法以及逐个机组功率的相关性分析，可以快速而有效地定位电厂扰动源，并且详细研究到具体机组，甚至是机组群，为调度员采取进一步的行动提供策略辅助，对于电网调度运行具有非常重要的实际意义。
附图说明
图1是本发明的原理图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
如图1所示，本发明提供一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，包括以下步骤：
A：利用现有的WAMS数据采集系统，获取全区域系统频率和电厂机组功率，形成系统频率和电厂机组功率参数库，其中，WAMS采集数据需要通过数据接口获取，系统频率为电网中的统一频率，电厂机组功率来自PMU采集的系统所有电厂下的机组，且数据均为毫秒级实时数据；
B：根据步骤A得到的系统频率数据，确定数据的分析时间窗口，分析点数和步长，采用prony算法对数据进行分析，得到主导模式扰动频率，扰动幅值；
所述步骤B中，在进行prony算法分析前，确定系统频率扰动特征，设定系统频率的扰动频率范围，扰动幅值和扰动确认次数(连续出现多次符合特性的主导模式)；
C：根据步骤B得到的主导模式扰动频率，扰动幅值，判定系统是否发生频率扰动，当扰动频率大于下限值且小于上限值，扰动幅值大于设定值，并且扰动确认次数大于门槛值的时候，判定为频率发生波动；
满足步骤C时，通过在线界面展示系统发生频率扰动的时间，主导模式频率，幅值和阻尼比。
D：根据步骤C的结论，发生频率扰动时，得到系统频率和每个机组的功率数据趋势的相关性，通过相关性确定机组功率对系统频率助增属性，在助增属性的前提下，通过相关性排序确定对系统频率造成扰动的机组或机组群，以此判定扰动源。
所述步骤D利用系统中每个机组的功率数据逐个和系统频率数据进行相关性判定；获得数据趋势的同向性和反向性；通过同向性判定每个机组对频率的助增属性；要求在助增属性下，同向相关性越大，其扰动源嫌疑越高；
所述步骤D中鉴别出扰动源，通过界面在线展示扰动源与系统频率的数据相关性、同向相关性以及助增属性；并通过告警系统提醒调度员系统发生频率扰动，存在安全运行隐患。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1，利用WAMS数据采集系统获取全区域系统频率和电厂机组功率，形成系统频率和电厂机组功率参数库；
步骤2，根据步骤1得到的系统频率数据，采用prony算法对系统频率进行辨别，得到主导模式扰动频率，扰动幅值，阻尼比；
步骤3，根据步骤2得到的主导模式扰动频率，扰动幅值，阻尼比判定系统是否发生频率扰动；
步骤4，根据步骤3的结论，发生频率扰动时，得到系统频率和每个机组的功率数据趋势的相关性，通过相关性确定机组功率对系统频率助增属性，在助增属性的前提下，通过相关性排序确定对系统频率造成扰动的机组或机组群，以此判定扰动源。
2.如权利要求1所述的一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，其特征在于：所述步骤1中，WAMS采集数据通过数据接口获取。
3.如权利要求1所述的一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，其特征在于：所述步骤1中，系统频率为电网中的统一频率，电厂机组功率为全网所有机组的功率数据，且数据均为毫秒级实时数据。
4.如权利要求1所述的一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，其特征在于：所述步骤2中，在进行prony算法分析前，确定系统频率扰动特征，设定系统频率的扰动频率范围，扰动幅值和阻尼比。
5.如权利要求1所述的一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，其特征在于：所述步骤3中，当扰动频率大于下限值且小于上限值，扰动幅值大于设定值，且扰动确认次数大于门槛值的时候，判定为频率发生波动。
6.如权利要求1所述的一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，其特征在于：所述步骤4中，利用系统中每个机组的功率数据逐个和系统频率数据进行相关性判定；获得数据趋势的同向性和反向性；通过同向性判定每个机组对频率的助增属性；在助增属性下，同向相关性越大，其扰动源嫌疑越高。
7.如权利要求1所述的一种面向调度主站的电网频率扰动源定位方法，其特征在于：所述步骤4中鉴别出扰动源后，通过界面在线展示扰动源与系统频率的数据相关性、同向相关性以及助增属性；并通过告警系统提醒调度员系统发生频率扰动，存在安全运行隐患。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113240541A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-08-10 | 云南电网有限责任公司 | 一种基于波形相关系数的扰动源快速定位方法和系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN101814739A (zh) * | 2010-04-08 | 2010-08-25 | 国网电力科学研究院 | 电力系统低频振荡实时控制方法 |
| CN103178535A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-26 | 中国电力科学研究院 | 一种兼顾两类机制的电力系统低频振荡在线防控方法 |
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