CN116307738A - 电力系统宽频振荡风险识别方法及装置 - Google Patents
电力系统宽频振荡风险识别方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116307738A CN116307738A CN202310526435.9A CN202310526435A CN116307738A CN 116307738 A CN116307738 A CN 116307738A CN 202310526435 A CN202310526435 A CN 202310526435A CN 116307738 A CN116307738 A CN 116307738A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power system
- working condition
- damping ratio
- broadband oscillation
- determining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 title claims abstract description 170
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 122
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 40
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 22
- 238000007621 cluster analysis Methods 0.000 claims description 20
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 18
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 16
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
- H02J3/241—The oscillation concerning frequency
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本申请实施例提供一种电力系统宽频振荡风险识别方法及装置,方法包括:根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比;对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点;本申请能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统领域,具体涉及一种电力系统宽频振荡风险识别方法及装置。
背景技术
火力发电厂、新能源场站、柔性交直流输电系统等设备接入电力系统可能引发次同步振荡、超同步振荡甚至是几百Hz到几千Hz的高频振荡,振荡具有宽频特征,严重威胁电力系统安全稳定运行,并会造成巨大的损失。
发明人发现,当众多设备同时接入系统时,现有技术仅能判断电力系统是否存在宽频振荡风险,无法识别出哪些设备导致系统发生宽频振荡。
发明内容
针对现有技术中的问题,本申请提供一种电力系统宽频振荡风险识别方法及装置,能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点。
为了解决上述问题中的至少一个,本申请提供以下技术方案:
第一方面,本申请提供一种电力系统宽频振荡风险识别方法,包括:
根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比;
对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点。
进一步地,所述根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,包括:
根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电阻和线路电抗,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
进一步地,所述根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,还包括:
根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电抗数值确定对应的电容值和电感值;
根据预设RLC电路阻尼比计算模型、所述电容值、所述电感值以及所述阻抗频域传递函数所对应的线路电阻,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
进一步地,所述对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点,包括:
确定所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合在所述电力系统全部工况的分布占比;
根据所述分布占比确定所述电力系统的宽频振荡风险点。
第二方面,本申请提供一种电力系统宽频振荡风险识别装置,包括:
电力系统阻尼比确定模块,用于根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比;
宽频振荡风险点确定模块,用于对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点。
进一步地,所述电力系统阻尼比确定模块包括:
第一阻尼比计算单元,用于根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电阻和线路电抗,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
进一步地,所述电力系统阻尼比确定模块还包括:
电容电感确定单元,用于根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电抗数值确定对应的电容值和电感值;
第二阻尼比计算单元,用于根据预设RLC电路阻尼比计算模型、所述电容值、所述电感值以及所述阻抗频域传递函数所对应的线路电阻,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
进一步地,所述宽频振荡风险点确定模块包括:
工况聚类分析单元,用于确定所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合在所述电力系统全部工况的分布占比;
风险点识别单元,用于根据所述分布占比确定所述电力系统的宽频振荡风险点。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述的电力系统宽频振荡风险识别方法的步骤。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述的电力系统宽频振荡风险识别方法的步骤。
由上述技术方案可知,本申请提供一种电力系统宽频振荡风险识别方法及装置,通过待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,由于阻尼比可以准确反映电路是否稳定、是否有宽频振荡风险,因此对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析后,即可确定宽频振荡风险点,由此能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中的电力系统宽频振荡风险识别方法的流程示意图之一;
图2为本申请实施例中的电力系统宽频振荡风险识别方法的流程示意图之二;
图3为本申请实施例中的电力系统宽频振荡风险识别方法的流程示意图之三;
图4为本申请实施例中的电力系统宽频振荡风险识别装置的结构图之一;
图5为本申请实施例中的电力系统宽频振荡风险识别装置的结构图之二;
图6为本申请实施例中的电力系统宽频振荡风险识别装置的结构图之三;
图7为本申请实施例中的电力系统宽频振荡风险识别装置的结构图之四;
图8为本申请一具体实施例中的RLC电路示意图;
图9为本申请一具体实施例中的风电场1与风电场2接入电力系统的结构示意图;
图10为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
考虑到当众多设备同时接入系统时,现有技术仅能判断电力系统是否存在宽频振荡风险,无法识别出哪些设备导致系统发生宽频振荡的问题,本申请提供一种电力系统宽频振荡风险识别方法及装置,通过待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,由于阻尼比可以准确反映电路是否稳定、是否有宽频振荡风险,因此对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析后,即可确定宽频振荡风险点,由此能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点。
为了能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点,本申请提供一种电力系统宽频振荡风险识别方法的实施例,参见图1,所述电力系统宽频振荡风险识别方法具体包含有如下内容:
步骤S101:根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比。
可选的,所述待并网设备包括但不限于:新能源场站、柔性交直流输电系统、火电机组等设备,上述设备接入电力系统时可能会发生宽频振荡风险,严重威胁电力系统安全稳定运行。
可选的,所述各工况组合是指一具体的待并网设备与一具体的电力系统的组合,例如在风电场接入特高压交直流电流系统时,该风电场自身有100种工况,该特高压交直流电流系统自身有360种工况,则两者可以有2*100*360=72000种工况组合。
可选的,所述并网阻抗特性是指一关于频率的函数,例如阻抗频域传递函数,每个频率可以对应一个阻抗值。
可选的,所述并网阻抗特性还可以包含能够预先获取的该待并网设备或该电力系统的线路电阻、线路电感、线路电容、线路电抗等基本电力信息。
可选的,本申请可以根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比。
可以理解的是,所述RLC电路(参见图8)的电路稳定行判据可以为阻尼比,具体的,当阻尼比大于0时,RLC电路是稳定的,不存在宽频振荡现象,当阻尼比小于0,RLC电路是失稳的,存在宽频振荡现象,据此,本申请可以将新能源场站、柔性交直流输电系统、火电机组等设备并网电力系统等效成RLC电路,并将阻尼比的概念拓展应用到电力系统的宽频振荡风险识别中。
步骤S102:对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点。
可选的,对于新能源场站、柔性交直流输电系统、火电机组等设备并网电力系统,某工况下当频率在运维人员所预设的
可选的,由于电力系统是动态变化的,存在众多工况组合,在每种工况组合下计算系统的阻尼比,并筛选出阻尼比小于等于0的工况组合,将这些工况组合分类,并分析阻尼比小于振荡阈值(例如小于0,或者等于0)的工况在各类型的系统节点中的分布,进而识别出系统宽频振荡的风险点。
举例来说,可以将所有工况组合从4个维度分类,分别为:
(1)风电场1接入和风电场2接入;
(2)不投串补、投单回串补和投双回串补;
(3)火电机组开12台、9台、6台、3台和0台;
(4)直流系统投运和停运。
由此分析阻尼比小于0的工况在上述各类型的系统节点中的分布,根据该分布即可识别系统宽频振荡的风险点,例如:
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于风电场2接入这一大类,则认为风电场2为系统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于投入双回串补这一大类,则认为双回串补运行为系统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于火电开机6台、3台、0台这三大类,则认为火电机组小于等于6台运行为统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于投入直流停运这一大类,则认为直流停运为系统中宽频振荡风险点之一。
从上述描述可知,本申请实施例提供的电力系统宽频振荡风险识别方法,能够通过待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,由于阻尼比可以准确反映电路是否稳定、是否有宽频振荡风险,因此对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析后,即可确定宽频振荡风险点,由此能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点。
为了能够准确确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,在本申请的电力系统宽频振荡风险识别方法的一实施例中,上述步骤S101可以具体包含如下内容:
根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电阻和线路电抗,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
可选的,RLC电路(参见图8)的电路稳定行判据可以为阻尼比,具体的,当阻尼比大于0时,RLC电路是稳定的,不存在宽频振荡现象,当阻尼比小于0,RLC电路是失稳的,存在宽频振荡现象,据此,本申请可以将新能源场站、柔性交直流输电系统、火电机组等设备并网电力系统等效成RLC电路,并将阻尼比的概念拓展应用到电力系统的宽频振荡风险识别中。
可选的,对于图8中的RLC电路,线路中流过的电流与电源电压存在以下关系:
此时,为了衡量系统稳定性强弱程度,定义RLC电路阻尼比为:
可以理解的是,新能源场站、柔性交直流输电系统、火电机组与电力系统的阻抗特性或呈电阻-电感特性,或呈电阻-电容特性,因此可以将新能源场站、柔性交直流输电系统、火电机组等设备并网电力系统等效成RLC电路,并将阻尼比的概念拓展应用到电力系统中。
为了能够准确确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,在本申请的电力系统宽频振荡风险识别方法的一实施例中,参见图2,上述步骤S101还可以具体包含如下内容:
步骤S201:根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电抗数值确定对应的电容值和电感值。
步骤S202:根据预设RLC电路阻尼比计算模型、所述电容值、所述电感值以及所述阻抗频域传递函数所对应的线路电阻,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
同样地,当时,待并网设备呈电阻-电容特性,电容值为;待接入系统呈电阻-点感特性,电感值为/>;此时,电力系统的阻尼比可以根据上述公式(2)和此处确定的电容值C、电感值L以及函数对应的线路电阻R计算得到。
为了能够对不同工况进行聚类分析以确定宽频振荡风险点,在本申请的电力系统宽频振荡风险识别方法的一实施例中,参见图3,上述步骤S102还可以具体包含如下内容:步骤S301:确定所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合在所述电力系统全部工况的分布占比。
步骤S302:根据所述分布占比确定所述电力系统全部工况的宽频振荡风险点。
可选的,由于电力系统是动态变化的,存在众多工况组合,在每种工况组合下计算系统的阻尼比,并筛选出阻尼比小于等于0的工况组合,将这些工况组合分类,并分析阻尼比小于振荡阈值(例如小于0,或者等于0)的工况在各类型的系统节点中的分布,进而识别出系统宽频振荡的风险点,也即风险点。
举例来说,可以将所有工况组合从4个维度分类,分别为:
(1)风电场1接入和风电场2接入;
(2)不投串补、投单回串补和投双回串补;
(3)火电机组开12台、9台、6台、3台和0台;
(4)直流系统投运和停运。
由此分析阻尼比小于0的工况在上述各类型的系统节点中的分布,根据该分布即可识别系统宽频振荡的风险点,例如:
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于风电场2接入这一大类,则认为风电场2为系统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于投入双回串补这一大类,则认为双回串补运行为系统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于火电开机6台、3台、0台这三大类,则认为火电机组小于等于6台运行为统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于投入直流停运这一大类,则认为直流停运为系统中宽频振荡风险点之一。
为了能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点,本申请提供一种用于实现所述电力系统宽频振荡风险识别方法的全部或部分内容的电力系统宽频振荡风险识别装置的实施例,参见图4,所述电力系统宽频振荡风险识别装置具体包含有如下内容:
电力系统阻尼比确定模块10,用于根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比。
宽频振荡风险点确定模块20,用于对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点。
从上述描述可知,本申请实施例提供的电力系统宽频振荡风险识别装置,能够通过待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,由于阻尼比可以准确反映电路是否稳定、是否有宽频振荡风险,因此对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析后,即可确定宽频振荡风险点,由此能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点。
为了能够准确确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,在本申请的电力系统宽频振荡风险识别装置的一实施例中,参见图5,所述电力系统阻尼比确定模块10包括:
第一阻尼比计算单元11,用于根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电阻和线路电抗,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
为了能够准确确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,在本申请的电力系统宽频振荡风险识别装置的一实施例中,参见图6,所述电力系统阻尼比确定模块10还包括:
电容电感确定单元12,用于根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电抗数值确定对应的电容值和电感值。
第二阻尼比计算单元13,用于根据预设RLC电路阻尼比计算模型、所述电容值、所述电感值以及所述阻抗频域传递函数所对应的线路电阻,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
为了能够对不同工况进行聚类分析以确定宽频振荡风险点,在本申请的电力系统宽频振荡风险识别装置的一实施例中,参见图7,所述宽频振荡风险点确定模块20包括:
工况聚类分析单元21,用于确定所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合在所述电力系统全部工况的分布占比。
风险点识别单元22,用于根据所述分布占比确定所述电力系统的宽频振荡风险点。
为了更进一步说明本方案,本申请还提供一种应用上述电力系统宽频振荡风险识别装置实现电力系统宽频振荡风险识别方法的具体应用实例,具体包含有如下内容:
参见图9为两座风电场接入特高压交直流电力系统示意图。基于电磁仿真平台,搭建了两座风电场的电磁仿真模型和特高压交直流电流系统的电磁仿真模型。其中,每座风电场有100种工况,特高压交直流电力系统有360种工况,共有2*100*360=72000种工况组合。
通过阻抗扫描的方式,获得了不同工况下风电场1、风电场2和特高压交直流电力系统的阻抗特性。计算了72000种工况组合下,1~1000Hz频率范围内闭环系统的阻尼比,筛选出阻尼比小于等于0的工况,共有2304个工况组合。
将闭环系统72000种工况组合从4个维度分类,分别为:
(1)风电场1接入和风电场2接入;
(2)不投串补、投单回串补和投双回串补;
(3)火电机组开12台、9台、6台、3台和0台;
(4)直流系统投运和停运。
可以理解的是,若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于风电场2接入这一大类,则认为风电场2为系统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于投入双回串补这一大类,则认为双回串补运行为系统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于火电开机6台、3台、0台这三大类,则认为火电机组小于等于6台运行为统中宽频振荡风险点之一。
若闭环系统阻尼比小于等于0的2304个工况组合全部属于投入直流停运这一大类,则认为直流停运为系统中宽频振荡风险点之一。
有上述内容可知,本申请至少还可以实现以下技术效果:
(1)基于多种工况下待并网设备的阻抗特性和系统阻抗特性,通过计算闭环系统阻尼比,筛选出阻尼比小于等于0的工况组合,将这些工况组合聚类分析,进而识别出闭环系统中的宽频振荡风险点。
(2)不仅适用于新能源场站并网电力系统,也适用于柔性交直流输电系统、火电机组等设备接入电力系统的宽频振荡风险点识别。
从硬件层面来说,为了能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点,本申请提供一种用于实现所述电力系统宽频振荡风险识别方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例,所述电子设备具体包含有如下内容:
处理器(processor) 、存储器(memory) 、通信接口(Communications Interface)和总线;其中,所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信;所述通信接口用于实现电力系统宽频振荡风险识别装置与核心业务系统、用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输;该逻辑控制器可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等,本实施例不限于此。在本实施例中,该逻辑控制器可以参照实施例中的电力系统宽频振荡风险识别方法的实施例,以及电力系统宽频振荡风险识别装置的实施例进行实施,其内容被合并于此,重复之处不再赘述。
可以理解的是,所述用户终端可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中,所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
在实际应用中,电力系统宽频振荡风险识别方法的部分可以在如上述内容所述的电子设备侧执行,也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力,以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成,所述客户端设备还可以包括处理器。
上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元),可以与远程的服务器进行通信连接,实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器,其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器,例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备,也可以包括多个服务器组成的服务器集群,或者分布式装置的服务器结构。
图10为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图10所示,该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140;存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是,该图10是示例性的;还可以使用其他类型的结构,来补充或代替该结构,以实现电信功能或其他功能。
一实施例中,电力系统宽频振荡风险识别方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中,中央处理器9100可以被配置为进行如下控制:
步骤S101:根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比。
步骤S102:对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点。
从上述描述可知,本申请实施例提供的电子设备,通过待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,由于阻尼比可以准确反映电路是否稳定、是否有宽频振荡风险,因此对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析后,即可确定宽频振荡风险点,由此能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点。
在另一个实施方式中,电力系统宽频振荡风险识别装置可以与中央处理器9100分开配置,例如可以将电力系统宽频振荡风险识别装置配置为与中央处理器9100连接的芯片,通过中央处理器的控制来实现电力系统宽频振荡风险识别方法功能。
如图10所示,该电子设备9600还可以包括:通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是,电子设备9600也并不是必须要包括图10中所示的所有部件;此外,电子设备9600还可以包括图10中没有示出的部件,可以参考现有技术。
如图10所示,中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件,可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置,该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中,存储器9140,例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息,此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序,以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器,但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器,例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器,其即使在断电时也保存信息,可被选择性地擦除且设有更多数据,该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142,该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143,该数据存储部9143用于存储数据,例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100,以提供输入信号和接收输出信号,这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术,在同一电子设备中,可以设置有多个通信模块9110,如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132,以经由扬声器9131提供音频输出,并接收来自麦克风9132的音频输入,从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外,音频处理器9130还耦合到中央处理器9100,从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音,且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的电力系统宽频振荡风险识别方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的电力系统宽频振荡风险识别方法的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
步骤S101:根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比。
步骤S102:对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点。
从上述描述可知,本申请实施例提供的计算机可读存储介质,通过待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,由于阻尼比可以准确反映电路是否稳定、是否有宽频振荡风险,因此对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析后,即可确定宽频振荡风险点,由此能够有效、便捷和准确得识别电力系统中容易导致宽频振荡的风险点。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明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,本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、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。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种电力系统宽频振荡风险识别方法,其特征在于,所述方法包括:
根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比;
对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点。
2.根据权利要求1所述的电力系统宽频振荡风险识别方法,其特征在于,所述根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,包括:
根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电阻和线路电抗,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
3.根据权利要求1所述的电力系统宽频振荡风险识别方法,其特征在于,所述根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比,还包括:
根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电抗数值确定对应的电容值和电感值;
根据预设RLC电路阻尼比计算模型、所述电容值、所述电感值以及所述阻抗频域传递函数所对应的线路电阻,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
4.根据权利要求1所述的电力系统宽频振荡风险识别方法,其特征在于,所述对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点,包括:
确定所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合在所述电力系统全部工况的分布占比;
根据所述分布占比确定所述电力系统的宽频振荡风险点。
5.一种电力系统宽频振荡风险识别装置,其特征在于,包括:
电力系统阻尼比确定模块,用于根据待并网设备和电力系统的各工况组合下的并网阻抗特性,确定各工况组合下所述电力系统的阻尼比;
宽频振荡风险点确定模块,用于对所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合进行聚类分析,确定宽频振荡风险点。
6.根据权利要求5所述的电力系统宽频振荡风险识别装置,其特征在于,所述电力系统阻尼比确定模块包括:
第一阻尼比计算单元,用于根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电阻和线路电抗,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
7.根据权利要求5所述的电力系统宽频振荡风险识别装置,其特征在于,所述电力系统阻尼比确定模块还包括:
电容电感确定单元,用于根据在预设宽频振荡风险频率范围内各工况组合下所述待并网设备和所述电力系统的阻抗频域传递函数所对应的线路电抗数值确定对应的电容值和电感值;
第二阻尼比计算单元,用于根据预设RLC电路阻尼比计算模型、所述电容值、所述电感值以及所述阻抗频域传递函数所对应的线路电阻,确定各工况组合下所述电力系统的系统阻尼比。
8.根据权利要求5所述的电力系统宽频振荡风险识别装置,其特征在于,所述宽频振荡风险点确定模块包括:
工况聚类分析单元,用于确定所述电力系统的阻尼比小于振荡阈值的工况组合在所述电力系统全部工况的分布占比;
风险点识别单元,用于根据所述分布占比确定所述电力系统的宽频振荡风险点。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至4任一项所述的电力系统宽频振荡风险识别方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的电力系统宽频振荡风险识别方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310526435.9A CN116307738A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 电力系统宽频振荡风险识别方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310526435.9A CN116307738A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 电力系统宽频振荡风险识别方法及装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116307738A true CN116307738A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=86796157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310526435.9A Pending CN116307738A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 电力系统宽频振荡风险识别方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116307738A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117405989A (zh) * | 2023-09-25 | 2024-01-16 | 国家电网有限公司华东分部 | 宽频振荡现象的检测方法、装置、存储介质及计算机设备 |
CN117674116A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-03-08 | 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 | 一种交直流混联系统宽频振荡风险的识别方法及装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102062832A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-05-18 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 基于微扰动信号低频振荡模式辨识的电力系统在线预警方法 |
US20140350873A1 (en) * | 2011-12-16 | 2014-11-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for generating a signal indicating an oscillation in an electrical energy supply network |
CN112381671A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-02-19 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法 |
CN112653126A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-13 | 中南大学 | 一种电网宽频带振荡在线辨识方法和系统 |
CN115632408A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-20 | 内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 | 一种多能源发电外送系统的多模式振荡分析方法 |
-
2023
- 2023-05-11 CN CN202310526435.9A patent/CN116307738A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102062832A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-05-18 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 基于微扰动信号低频振荡模式辨识的电力系统在线预警方法 |
US20140350873A1 (en) * | 2011-12-16 | 2014-11-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for generating a signal indicating an oscillation in an electrical energy supply network |
CN112381671A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-02-19 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法 |
CN112653126A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-13 | 中南大学 | 一种电网宽频带振荡在线辨识方法和系统 |
CN115632408A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-20 | 内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 | 一种多能源发电外送系统的多模式振荡分析方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王潇;刘辉;邓晓洋;吴林林;李蕴红;苏田宇;: "双馈风电场经柔性直流并网系统的宽频带振荡机理分析与风险评估", 全球能源互联网, no. 03 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117405989A (zh) * | 2023-09-25 | 2024-01-16 | 国家电网有限公司华东分部 | 宽频振荡现象的检测方法、装置、存储介质及计算机设备 |
CN117405989B (zh) * | 2023-09-25 | 2024-03-22 | 国家电网有限公司华东分部 | 宽频振荡现象的检测方法、装置、存储介质及计算机设备 |
CN117674116A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-03-08 | 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 | 一种交直流混联系统宽频振荡风险的识别方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN116307738A (zh) | 电力系统宽频振荡风险识别方法及装置 | |
CN104821612A (zh) | 充电电路及具有充电电路的电子设备 | |
CN105701122A (zh) | 一种日志收集方法、装置及系统 | |
CN106789595A (zh) | 信息推送方法和装置 | |
CN104717125A (zh) | 图形码保存方法和装置 | |
CN104917796A (zh) | 信用账户创建装置、系统和方法 | |
CN104283765A (zh) | 一种消息显示方法、装置及终端设备 | |
CN107332765A (zh) | 用于维修路由器故障的方法和装置 | |
CN114492854A (zh) | 训练模型的方法、装置、电子设备以及存储介质 | |
CN107783962A (zh) | 用于查询指令的方法及装置 | |
CN107330091A (zh) | 信息处理方法和装置 | |
CN107452399A (zh) | 音频特征提取方法及装置 | |
CN105554318A (zh) | 呼叫接通率测试装置及方法 | |
CN106815747A (zh) | 用于发送信息的方法和装置 | |
CN114374614B (zh) | 网络拓扑配置方法及装置 | |
CN116185755A (zh) | 分布式负载均衡系统数据处理方法及装置 | |
CN114389258A (zh) | 辐射供电线路负荷承载的优化方法及装置 | |
CN107133074A (zh) | 一种用于终端设备、服务器的软件更新方法及系统 | |
CN104935574B (zh) | 一种电子票的应用方法及系统 | |
CN110738396B (zh) | 一种针对设备的特征提取方法、装置及设备 | |
CN112163532A (zh) | 电力系统的振荡模式识别方法及装置 | |
CN111711353B (zh) | 单相整流器的无功分量检测方法、控制方法及装置 | |
CN113839399B (zh) | 新能源场站高频振荡风险处理方法及装置 | |
CN115882526B (zh) | 面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法及装置 | |
CN113342501B (zh) | 系统故障处理方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |