CN112986735A - 一种超低频次同步振荡在线监测系统 - Google Patents

一种超低频次同步振荡在线监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超低频次同步振荡在线监测系统,涉及电力系统动态监测领域,所述在线监测系统包括远方主站、网关和调度系统,且远方主站的组数设有多组,所述远方主站包括PMU量测模型、时间断面数据模块、时序实时库和时序历史库,所述调度系统包括处理模块、计算模块、全网WAWS信息访问接口、全网PMU量测模型、全网时间断面数据模块、全网时序实时库和全网时序历史库,所述PMU量测模型通过网关与全网PMU量测模型连接,所述时间断面数据模块通过网关与全网时间断面数据模块连接,所述时序实时库和时序历史库均通过网关与映射模块连接,本发明辅助调度运行人员全面直观地反映电网运行潜在振荡风险、振荡定位及处置,提高电网运行安全性。

Description

一种超低频次同步振荡在线监测系统
技术领域
本发明涉及电力系统动态监测领域,具体涉及一种超低频次同步振荡在线监测系统。
背景技术
WAMS广域测量系统承担电网运行动态监视、低频振荡在线监视、在线扰动识别、机组一次调频性能评估考核等功能,在支撑电网动态稳定运行与分析方面发挥了重要作用。
近年来,随着新能源的大规模并网以及电网运行结构的变化,电网运行特性日趋复杂。现有广域测量系统的PMU数据访问、振荡监测、一次调频统计等功能在应对交直流混联电网的分析场景存在以下不足:振荡监测集中在低频振荡(0.1Hz—2.5Hz)频段,未覆盖近年来出现的超低频振荡,未充分利用传统PMU相量数据对次同步振荡进行分析,不能进行准确的强迫振荡源定位;数据展示、分析严重依赖曲线工具,形式单一,未能发挥PMU量测高精度同步采集的优势;数据访问效率低,难以支撑WAMS数据的一体化分析与应用。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明的目的就是提供一种超低频次同步振荡在线监测系统,它通过超低频次同步震荡在线监视及强振荡源定位,辅助调度运行人员全面直观地反映电网运行潜在振荡风险、振荡定位及处置,提高电网运行安全性。
本发明的目的之一是通过这样的技术方案实现的,一种超低频次同步振荡在线监测系统,所述在线监测系统包括远方主站、网关和调度系统,且远方主站的组数设有多组,所述远方主站包括PMU量测模型、时间断面数据模块、时序实时库和时序历史库,所述调度系统包括处理模块、计算模块、全网WAWS信息访问接口、全网PMU量测模型、全网时间断面数据模块、全网时序实时库和全网时序历史库,所述PMU量测模型通过网关与全网PMU量测模型连接,所述时间断面数据模块通过网关与全网时间断面数据模块连接,所述时序实时库和时序历史库均通过网关与映射模块连接,所述映射模块分别与全网时序实时库和全网时序历史库连接,所述处理模块与全网WAWS信息访问接口连接,所述处理模块连接有计算模块,所述计算模块与全网时间断面数据模块连接。
更进一步的,所述PMU量测模型进线量测时序实时数据,所述时间断面数据模块按照固定周期对PMU量测模型的测量时序实时数据进行断面处理,所述时间断面数据模块将断面处理的数据导入时序实时库内进行存储,所述时序历史库对PMU量测模型测量的时序实时数据形成周期性转储形成时序历史数据。
更进一步的,所述固定周期为2min。
更进一步的,所述时间断面数据模块断面处理后的数据包括节点注入功率、线路功率和机组功率。
更进一步的,所述计算模块的计算方法为Prony算法与暂态能量法。
更进一步的,所述时序实时库通过网关和映射模块将全网的断面后数据存储到全网时序实时库内。
更进一步的,所述时序历史库通过网关和映射模块将全网的时序历史数据进行全网时序历史库。
由于采用了上述技术方案,本发明具有如下的优点:
(1)减少各自直接请求远方PMU测点环节,显著降低查询频次,缩短查询时延,最终提升数据访问效率;
(2)在系统平时正常的运行中总结出系统未来可能发生的危险的振荡模式;
(3)超低频振荡监视与强迫振荡扰动源定位保证尽可能快速定位振荡源,支持调度员采取措施,减少低频振荡对电网运行的不良影响,通过超低频次同步震荡在线监视及强振荡源定位,辅助调度运行人员全面直观地反映电网运行潜在振荡风险、振荡定位及处置,提高电网运行安全性;
(4)支持通过对电网存量PMU相量数据的频谱分析,发现电网中存在的次同步振荡现象,并对次同步振荡的分布情况进行渲染。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
本发明的附图说明如下:
图1为本发明的在线监测系统示意图。
图2为本发明的超低频振荡在线监测及强迫振荡源定位总体流程图。
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。
实施例,如图1所示,一种超低频次同步振荡在线监测系统,在线监测系统包括远方主站、网关和调度系统,且远方主站的组数设有多组,且根据实际情况设定,远方主站包括PMU量测模型、时间断面数据模块、时序实时库和时序历史库,PMU量测模型进线量测时序实时数据,时间断面数据模块按照固定周期对PMU量测模型的测量时序实时数据进行断面处理,时间断面数据模块将断面处理的数据导入时序实时库内进行存储,时序历史库对PMU量测模型测量的时序实时数据形成周期性转储形成时序历史数据,固定周期为2min,时间断面数据模块断面处理后的数据包括节点注入功率、线路功率和机组功率,通过时序实时断面数据发布接口,提供系统全部PMU测点整断面数据(含元数据)的定时发布,供本地和远方调控中心使用,支持整合全网PMU数据的动态监视、故障判断以及分析计算等应用场景;
调度系统包括处理模块、计算模块、全网WAWS信息访问接口、全网PMU量测模型、全网时间断面数据模块、全网时序实时库和全网时序历史库,PMU量测模型通过网关与全网PMU量测模型连接,将各调度中心的PMU测点归并联到本地模型,形成一个完整的全网PMU动态测点关联模型,供应用功能共同使用,减少各自直接请求远方PMU测点环节,最终提升数据访问效率;
时间断面数据模块通过网关与全网时间断面数据模块连接,时序实时库和时序历史库均通过网关与映射模块连接,映射模块分别与全网时序实时库和全网时序历史库连接,处理模块与全网WAWS信息访问接口连接,提供远程时序实时数据批量服务及查询接口,不同于传统仅支持单测点的访问方式,将需查询的多个测点信息一次提交,获得全部数据,显著降低查询频次,缩短查询时延,提高远程访问数据的效率;
处理模块连接有计算模块,计算模块与全网时间断面数据模块连接,计算模块的计算方法为Prony算法与暂态能量法,时序实时库通过网关和映射模块将全网的断面后数据存储到全网时序实时库内,时序历史库通过网关和映射模块将全网的时序历史数据进行全网时序历史库,超低频振荡监视与强迫振荡扰动源定位保证尽可能快速定位振荡源,支持调度员采取措施,减少低频振荡对电网运行的不良影响,通过超低频次同步震荡在线监视及强振荡源定位,辅助调度运行人员全面直观地反映电网运行潜在振荡风险、振荡定位及处置,提高电网运行安全性。
如图2所示,PMU量测模型对远方主站进行数据监测,时间断面数据模块按照2min固定周期对PMU量测模型的测量数据进行断面处理,进行超低频数据截面处理,实现得到节点注入功率、线路功率和机组功率,断面处理后的数据通过网关传输给调度系统的全网时间断面数据模块,全网时间断面数据模块将全网的数据导入计算模块中,计算模块通过Prony算法计算出主导振荡模式,再通过暂态能量法对主导振动模式进行提取各节点的振荡主导模块、在线分群,同时,计算节点、线路振荡能量,最后通过振荡主导模块、在线分群、节点和线路振荡能量综合进行强迫振荡源定位,实现超低频次同步振荡在线监测,超低频振荡监视与强迫振荡扰动源定位保证尽可能快速定位振荡源,支持调度员采取措施,减少低频振荡对电网运行的不良影响;调度系统实现全网处理,全网监测,支持通过对电网存量PMU相量数据的频谱分析,发现电网中存在的次同步振荡现象,并对次同步振荡的分布情况进行渲染。
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 (7)

1.一种超低频次同步振荡在线监测系统,其特征在于,所述在线监测系统包括远方主站、网关和调度系统,且远方主站的组数设有多组,所述远方主站包括PMU量测模型、时间断面数据模块、时序实时库和时序历史库,所述调度系统包括处理模块、计算模块、全网WAWS信息访问接口、全网PMU量测模型、全网时间断面数据模块、全网时序实时库和全网时序历史库,所述PMU量测模型通过网关与全网PMU量测模型连接,所述时间断面数据模块通过网关与全网时间断面数据模块连接,所述时序实时库和时序历史库均通过网关与映射模块连接,所述映射模块分别与全网时序实时库和全网时序历史库连接,所述处理模块与全网WAWS信息访问接口连接,所述处理模块连接有计算模块,所述计算模块与全网时间断面数据模块连接。
2.如权利要求1所述的一种超低频次同步振荡在线监测系统,其特征在于,所述PMU量测模型进线量测时序实时数据,所述时间断面数据模块按照固定周期对PMU量测模型的测量时序实时数据进行断面处理,所述时间断面数据模块将断面处理的数据导入时序实时库内进行存储,所述时序历史库对PMU量测模型测量的时序实时数据形成周期性转储形成时序历史数据。
3.如权利要求2所述的一种超低频次同步振荡在线监测系统,其特征在于,所述固定周期为2min。
4.如权利要求3所述的一种超低频次同步振荡在线监测系统,其特征在于,所述时间断面数据模块断面处理后的数据包括节点注入功率、线路功率和机组功率。
5.如权利要求1所述的一种超低频次同步振荡在线监测系统,其特征在于,所述计算模块的计算方法为Prony算法与暂态能量法。
6.如权利要求2所述的一种超低频次同步振荡在线监测系统,其特征在于,所述时序实时库通过网关和映射模块将全网的断面后数据存储到全网时序实时库内。
7.如权利要求2所述的一种超低频次同步振荡在线监测系统,其特征在于,所述时序历史库通过网关和映射模块将全网的时序历史数据进行全网时序历史库。
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