專利名稱：多調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)聯(lián)合低頻振蕩在線監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電カ系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)進行聯(lián)合低頻振蕩在線監(jiān)測的內(nèi)容。
背景技術(shù)：
電カ系統(tǒng)低頻振蕩是電力系統(tǒng)在遭受擾動后，發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)生持續(xù)的相對搖擺，導(dǎo)致有功功率在這些機組以及連接這些機組的輸電線路上發(fā)生周期性振蕩的現(xiàn)象。參與振蕩的發(fā)電機可根據(jù)轉(zhuǎn)子功角的相對相位的絕對值是否大于90°大致分為兩個同調(diào)群(同調(diào)群中的機組具有相近似的振蕩方向)，介于這兩群機組之間的輸電線路的割集可構(gòu)成低頻功率振蕩的分界面。現(xiàn)有廣域測量系統(tǒng)僅基于所在調(diào)度中心采集到的信息進行低頻振蕩分析。然而，·在互聯(lián)電網(wǎng)中，很多低頻振蕩事件往往是多個控制區(qū)域中的機組相互作用的結(jié)果，參與振蕩的機組分布于多個調(diào)度中心所管轄的區(qū)域，在相關(guān)的調(diào)度區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)上均能監(jiān)測到振蕩。但是，很可能省級調(diào)度中心的全部管轄范圍完全處于某一同調(diào)群中，對于這個區(qū)域的運行人員來說，僅依賴本區(qū)域的信息其不能知道其所監(jiān)測到的低頻振蕩是哪些機組對哪些機組的振蕩，振蕩分界面在哪里，哪些機組參與的程度相對較大，因此無法做出正確的控制決策。而對于省調(diào)的上一級調(diào)度機構(gòu)網(wǎng)調(diào)來說，雖然其管轄的范圍較大，通常能觀察到參與振蕩的兩群機組，但是往往并不能觀察完全參與振蕩的所有機組。觀察不全的原因，大概有兩類，ー是部分參與振蕩的機組和相關(guān)變電站線路位于其他網(wǎng)調(diào)管轄范圍，ニ是對于網(wǎng)調(diào)來說，只有較大規(guī)模電廠和500kV變電站信息上送到網(wǎng)調(diào)，當電廠容量較小以及220kV的變電站和線路上的量測信息通常不送到網(wǎng)調(diào)。因此網(wǎng)調(diào)雖然由于觀測范國大，因此對振蕩模態(tài)有較全面的了解外，但是由于觀測信息不全面，尤其是缺少部分低電壓等級或容量較小機組參與振蕩情況，因此不能對具體機組參與振蕩的程度做出評價，因而也就難以作出具體的針對機組的控制決策。綜上所述，可見對于大的區(qū)間振蕩，往往需要結(jié)合其他區(qū)域調(diào)度中心和低電壓等級調(diào)度中心的廣域測量信息，才能確定振蕩的范圍、振蕩的模態(tài)、振蕩分界面、各機組或節(jié)點在振蕩中參與程度的相對大小，井根據(jù)這些信息對具體機組的出力或線路的開斷做出正確的控制決策。目前還沒有文獻對上述問題給出解決方案。本專利方法給出多調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)協(xié)同進行低頻振蕩監(jiān)測方法，使得各調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)均能對影響到自身電網(wǎng)的低頻振蕩事件及時獲知振蕩的范圍、振蕩機組的分群情況、振蕩分界面、自身電網(wǎng)機組對振蕩的相對貢獻程度等詳細的振蕩模態(tài)信息。為此，針對低頻振蕩這類穩(wěn)定問題的特點給出不同電網(wǎng)調(diào)度中心間需要交換的信息內(nèi)容、交換信息的時間要求；以及結(jié)合從其他電網(wǎng)獲取的信息，各主站如何做出推理判斷。

發(fā)明內(nèi)容
在大范圍的低頻振蕩發(fā)生時，為了使得振蕩所波及的各級、各區(qū)域調(diào)度中心都能及時獲知振蕩的總體模態(tài)以及各區(qū)域機組在整體振蕩中的參與程度，本發(fā)明公開了ー種實現(xiàn)多調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)對大范圍低頻振蕩進行聯(lián)合監(jiān)測和分析的方法。本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。一種多調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測方法，該方法在多個調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)中，選擇ー個為聯(lián)合振蕩監(jiān)視主站，其余調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)為子站，當任何子站或主站監(jiān)測到低頻振蕩發(fā)生時，觸發(fā)全網(wǎng)聯(lián)合低頻振蕩分析；其特征在于，所述方法包括以下步驟步驟I :在所有參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)中，選擇I個做為聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站，其余調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)作為聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子 站；步驟2 :主站對各參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的子站需要上送主站的量測量進行選擇，通常包括節(jié)點頻率、節(jié)點注入功率和可等值為節(jié)點注入功率的線路功率，對各電壓等級不同類別量測的振蕩記錄閾值、振蕩告警閾值和振蕩告警結(jié)束閾值，以及相應(yīng)的持續(xù)周期數(shù)閾值進行配置；關(guān)于各閾值的定義如下a)振蕩記錄閾值當振蕩幅度超過該閾值時，子站記錄對振蕩的分析結(jié)果。b)振蕩開始告警閾值當振蕩幅度首次超過該閾值時，子站向主站發(fā)送振蕩開始信息；c)振蕩告警結(jié)束閾值當振蕩幅度從振蕩開始告警閾值逐步降低，并低于該閾值時，子站向主站發(fā)送振蕩結(jié)束信息。步驟3 :各區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)，即聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站和子站獨立進行低頻振蕩監(jiān)測，監(jiān)視來自本調(diào)度中心基礎(chǔ)平臺的實時動態(tài)數(shù)據(jù)，實時分析量測量，即指定的被監(jiān)測元件電氣量(所述被監(jiān)測元件電氣量是指節(jié)點頻率、變壓器高壓側(cè)有功功率或可等值為節(jié)點注入功率的線路功率)的振蕩特性參數(shù)，所述振蕩特性參數(shù)包括振蕩的頻率、幅值，相位，阻尼等；步驟4:當各區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)，即聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站和子站檢測到某量測量的某ー頻率的振蕩成分的振蕩幅值超過相應(yīng)電壓等級該類別量測的振蕩記錄閾值，并且持續(xù)時間達到持續(xù)周期數(shù)閾值，則將首次低頻振蕩幅度超過所述振蕩記錄閾值的時刻作為振蕩的起始時刻，隨后每個整秒，記錄低頻振蕩的頻率、幅值、相位、阻尼等信息到各區(qū)域調(diào)度中心各自的實時數(shù)據(jù)庫；步驟5 :當各區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)，即聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站和子站檢測到某量測量的某ー頻率的振蕩成分的振蕩幅度超過振蕩告警閾值，并且持續(xù)時間達到持續(xù)周期數(shù)閾值，則就地產(chǎn)生快速低頻振蕩告警并將告警信息上送聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站，在該振蕩局部告警消失之前，該量測量以及其他量測量與該模式頻率相差小于10%的振蕩，不再重復(fù)告警；步驟6 :聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站在接收到子站或主站的振蕩局部告警后，將與O. 5秒內(nèi)接收到的其他振蕩局部告警的起始時間進行比較，以振蕩告警起始時間最早的量測量的頻率為準生成ー個新的振蕩全局告警事件，其余振蕩局部告警事件的頻率若與該振蕩全局告警事件的頻率相差在±10%以內(nèi)，則認為引起振蕩局部告警的事件與引起振蕩全局告警的事件實際是同一振蕩事件；對剩余的與全局告警事件頻差大于±10%的振蕩局部告警事件，認為這些振蕩局部告警事件不是由前述振蕩全局告警事件引起的，以這些剰余局部告警中起始時間最早的告警的振蕩頻率為準，再次生成ー個新的振蕩全局告警事件，并按照其它振蕩局部告警事件中量測量的頻率是否與再次生成的新的振蕩全局告警事件的頻率相差在±10%以內(nèi)，判斷其它振蕩局部告警事件是否由再次生成的新的振蕩全局告警事件引起，即振蕩局部告警事件與振蕩全局告警事件實際上是由同一全局振蕩事件所引起。依此類推，找出全網(wǎng)所有振蕩模式及其相應(yīng)的全局告警事件，并分配全局告警事件ID，井向參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的各區(qū)域調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)發(fā)送當前振蕩全局告警事件開始信息；步驟7 :各參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的子站以及主站在接收到某個振蕩全局告警事件開始信息后，對步驟2中選定的需要上送主站的量測量進行頻譜分析，并將頻譜分析結(jié)果中對應(yīng)該振蕩全局告警起始時刻以及隨后的整秒時刻的與全局告警振蕩頻率頻差在±10%以內(nèi)且頻率差別最小，并且振蕩幅值超過振蕩記錄閾值的頻譜分析結(jié)果發(fā)送給主站；步驟8 :聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站接收到關(guān)于每一全局告警振蕩事件全網(wǎng)各量測量返回的振蕩分析結(jié)果后，立即對相應(yīng)振蕩事件進行全網(wǎng)綜合模態(tài)分析，包括振蕩節(jié)點同調(diào)分群，以及確定各節(jié)點對振蕩貢獻的相對大小，包括以下子步驟 a)在各時刻以節(jié)點頻率或注入有功功率的相應(yīng)振蕩模式振蕩幅值最大的量測量的相位為基準，其余節(jié)點頻率或注入有功功率相應(yīng)振蕩模式的相位與基準相位相差在±90°之內(nèi)時，相應(yīng)節(jié)點屬于同一同調(diào)群，否則屬于相反的同調(diào)群；b)對同調(diào)群進行可視化渲染后，從兩個同調(diào)群之間的地帯，找到該振蕩模式的振蕩分界面或振蕩中心；c)各節(jié)點注入有功功率相應(yīng)振蕩成分在基準節(jié)點的注入有功功率相應(yīng)振蕩成分上的投影的幅值大小，反映了該節(jié)點下的發(fā)電機組對該模式振蕩的貢獻程度，根據(jù)各節(jié)點機組對相應(yīng)模式振蕩的貢獻程度大小對各節(jié)點進行排序，評價各節(jié)點對相應(yīng)振蕩模式的相對大小。步驟9 :將上述在主站計算出的全網(wǎng)綜合模態(tài)分析結(jié)果，包括振蕩節(jié)點同調(diào)分群結(jié)果、各節(jié)點對振蕩的貢獻程度排序結(jié)果，以及振蕩持續(xù)文字描述信息即刻下發(fā)給各聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子站；步驟10 :對于步驟7中聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子站需將振蕩信息上送主站的量測量，當該量測量的振蕩幅值持續(xù)若干個設(shè)定周期小于所設(shè)振蕩記錄閾值時，該子站向主站發(fā)送該量測的振蕩幅值已小于振蕩記錄閾值信息，然后停止上送主站該量測的振蕩信息；步驟11 :當聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站監(jiān)測到全網(wǎng)各量測量振蕩幅值均持續(xù)若干設(shè)定周期小于所設(shè)振蕩告警結(jié)束閾值或已返回其振蕩幅值小于振蕩記錄閾值信息時，向各子站發(fā)送該振蕩的全局告警結(jié)束信息；步驟12 :各子站收到主站發(fā)送的關(guān)于某個全局振蕩結(jié)束的信息后，停止向主站發(fā)送振蕩的頻譜分析結(jié)果，但是若本地量測量的振蕩幅值仍然大于所設(shè)振蕩記錄閾值時，則仍然分析并記錄整秒時刻低頻振蕩的頻率、幅值、相位、阻尼等信息，直到相應(yīng)本地量測量的振蕩幅值小于所設(shè)振蕩記錄閾值時，停止對振蕩的頻譜分析結(jié)果的記錄。上述聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測和分析方法，使得跨區(qū)域振蕩所涉及的各調(diào)度中心可以在線實現(xiàn)對跨區(qū)域振蕩模態(tài)的實時感知，知曉本區(qū)域在跨區(qū)域振蕩中所承擔(dān)的角色和參與程度。對于省級調(diào)度中心的上層調(diào)度中心，即網(wǎng)調(diào)來說，聯(lián)合振蕩監(jiān)測和分析，可以使得他們觀察的電網(wǎng)范圍，從500kV主干電網(wǎng)和少數(shù)大發(fā)電機組，延伸到省級電網(wǎng)所管轄的220kV及以下電網(wǎng)以及省級電網(wǎng)所管理的眾多發(fā)電機組，因此有利于他們從電網(wǎng)的宏觀角度，做出對具體機組增減出力的控制，實現(xiàn)低頻振蕩的快速有效抑制?？朔烁髡{(diào)度中心獨立進行低頻振蕩監(jiān)測時，當遇到跨區(qū)域振蕩時，各調(diào)度中心難以了解振蕩的總體模態(tài)，不知道自己所管轄區(qū)域的機組在振蕩中的角色，網(wǎng)調(diào)難以根據(jù)500kV的振蕩量測做出具體到低電壓等級機組的抑制振蕩的控制略策的問題。


圖I多調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
具體實施例方式I)下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進ー步詳細的說明。在實際電網(wǎng)中根據(jù)聯(lián)合低頻振蕩所涉及的調(diào)度中心的范圍和級別，通常選擇最高級別的調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)實 現(xiàn)聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的主站，例如國家調(diào)度中心(簡稱國調(diào))，當不涉及國調(diào)時，則選擇某ー重要的大區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度中心(簡稱網(wǎng)調(diào)，例如華北調(diào)度中心)。聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的子站通常為省調(diào)和網(wǎng)調(diào)。下面的實施例中以3個聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子站和I各主站為例，說明本發(fā)明的實施方法。具體步驟如下在所有參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)中，選擇I個做為聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站。其余調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)作為聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子站。各區(qū)域調(diào)度中心原有的低頻振蕩監(jiān)測功能，仍然完整保留，以實現(xiàn)快速低頻振蕩告警功能。2)初始化和參數(shù)配置主站對各參與子站需要上送主站的量測量進行選擇，通常包括節(jié)點頻率、節(jié)點注入功率和可以等值為節(jié)點注入功率的線路功率，對各電壓等級不同類別量測(包括有功功率或頻率)的振蕩記錄閾值、振蕩告警閾值和振蕩結(jié)束告警閾值，以及相應(yīng)的持續(xù)周期數(shù)進行配置。這三種閾值的定義如下i.振蕩記錄閾值當振蕩幅度超過該閾值時,子站記錄檢測結(jié)果,例如10MW。ii.振蕩開始告警閾值當振蕩幅度首次超過該閾值時，子站向主站發(fā)送振蕩開始信息，例如5(MW;iii.振蕩結(jié)束告警閾值當振蕩幅度從振蕩開始告警閾值逐步降低，并低于該閾值時，子站向主站發(fā)送振蕩結(jié)束信息，例如30MW。這三種閾值中振蕩開始告警閾值最大，振蕩結(jié)束告警閾值次之，振蕩記錄閾值最小，并且它們可以根據(jù)振蕩量測所在的電壓等級不同而規(guī)定不同的閾值。3)各區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)獨立進行低頻振蕩監(jiān)測，監(jiān)視來自本調(diào)度中心基礎(chǔ)平臺的實時動態(tài)數(shù)據(jù)即由PMU上送到調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)的相量、頻率、功率等動態(tài)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)斷面間的時間間隔通常為lOmiTlOOms，實時分析指定的被監(jiān)測元件量測量(通常為節(jié)點頻率、變壓器高壓側(cè)有功功率或可等值為節(jié)點注入功率的線路功率)的振蕩特性參數(shù)，包括振蕩的頻率、幅值，相位，阻尼等振蕩參數(shù)信息。4)當各區(qū)域調(diào)度中心(包括聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站和子站)廣域測量系統(tǒng)檢測到某量測量的某ー頻率的振蕩成分的振蕩幅值超過相應(yīng)電壓等級該類別量測的“振蕩記錄閾值”，并且持續(xù)時間達到持續(xù)周期數(shù)閾值(通常設(shè)為5個周期)，則將首次低頻振蕩幅值超過所述振蕩記錄閾值的時刻作為振蕩的起始時刻，隨后每個整秒,記錄低頻振蕩的頻率、幅值、相位、阻尼等信息到各區(qū)域調(diào)度中心各自的實時數(shù)據(jù)庫。5)當各區(qū)域調(diào)度中心，即聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站和子站的廣域測量系統(tǒng)檢測到某量測量的某ー頻率的振蕩成分的振蕩幅度超過“振蕩告警閾值”，并持續(xù)時間達到持續(xù)周期數(shù)閾值(通常設(shè)為5個周期)，則就地產(chǎn)生快速低頻振蕩告警并將告警信息上送聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站。在該振蕩局部告警消失之前，該量測量以及其他量測量與該模式頻率相差小于10%的振蕩，不再重復(fù)告警。上送的振蕩局部告警信息內(nèi)容包括局部振蕩告警ID、量測量名、所屬調(diào)度中心、“振蕩局部告警開始”文字、振蕩告警開始時刻、振蕩記錄開始時刻、振蕩頻率、有功功率或頻率振蕩幅值、振蕩阻尼、振蕩告警開始時刻的振蕩相位。6)聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站在接收到子站或主站的振蕩局部告警后(注為避免誤 以為是局部振蕩，所以不使用局部振蕩告警，而使用局部告警或振蕩局部告警；此外要區(qū)分“全局振蕩告警”和“振蕩全局告警”，前者的振蕩是ー個全網(wǎng)范圍內(nèi)的振蕩，后者是指由低頻振蕩聯(lián)合分析主站告出的振蕩信息，其可能僅是個局部振蕩)，將與O. 5秒內(nèi)接收到的其他振蕩局部告警的起始時間進行比較，以振蕩告警起始時間最早的量測量的頻率為準生成ー個新的振蕩全局告警事件，其余振蕩局部告警事件的頻率若與該振蕩全局告警事件的頻率相差在±10%以內(nèi)，則認為引起振蕩局部告警的事件與引起振蕩全局告警的事件實際是同一振蕩事件；對剩余的與全局告警事件頻差大于±10%的振蕩局部告警事件，認為這些局部告警事件不是由前述振蕩全局告警事件引起的，以這些剰余局部告警中起始時間最早的告警的振蕩頻率為準，再次生成ー個新的振蕩全局告警事件，并按照其它振蕩局部告警事件中量測量的頻率是否與再次生成的新的振蕩全局告警事件的頻率相差在±10%以內(nèi)，判斷其它振蕩局部告警事件是否由再次生成的新的振蕩全局告警事件引起，即振蕩局部告警事件與振蕩全局告警事件實際上是由同一全局振蕩事件所引起。依此類推，找出全網(wǎng)所有振蕩模式及其相應(yīng)的全局告警事件，并分配全局告警事件ID，井向參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的各區(qū)域調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)發(fā)送當前振蕩全局告警事件開始信息，信息內(nèi)容包括振蕩全局告警ID、振蕩模式的頻率、在全網(wǎng)范圍內(nèi)最先對該振蕩模式告警的量測量名、所屬調(diào)度中心、“振蕩全局告警開始”文字、該振蕩被局部廣域測量系統(tǒng)報告的告警開始時刻、功率或頻率振蕩幅值、振蕩阻尼、振蕩相位、告警開始時刻的相位；7)各參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的子站以及主站，在接收到某個振蕩全局告警事件開始信息后，對步驟2中選定的需要上送主站的量測量進行頻譜分析，并將頻譜分析結(jié)果中，對應(yīng)該振蕩全局告警開始時刻以及隨后的整秒時刻的與全局告警振蕩頻率頻差在±10%以內(nèi)且頻率差別最小，并且振蕩幅值超過振蕩記錄閾值的頻譜分析結(jié)果發(fā)送給主站。發(fā)送的內(nèi)容包括振蕩全局告警ID、量測量名、所屬調(diào)度中心、振蕩全局告警時刻或隨后的整秒時刻、振蕩頻率、功率或頻率振蕩幅值、振蕩阻尼、相應(yīng)時刻的振蕩相位。8)聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站接受到關(guān)于每一全局告警振蕩事件全網(wǎng)各量測量返回的振蕩分析結(jié)果后，立即對相應(yīng)振蕩事件進行全網(wǎng)綜合模態(tài)分析，包括振蕩節(jié)點同調(diào)分群，(即將量測量表現(xiàn)出的振蕩趨勢相近的節(jié)點歸為同一群，例如各同調(diào)節(jié)點上的發(fā)電機，發(fā)出的有功同時增加或者同時減少，而與其不同調(diào)且參與振蕩的發(fā)電機，其發(fā)出的有功則表現(xiàn)出相反的情形，即相應(yīng)的同時減少或同時增加。)，以及確定各節(jié)點對振蕩的貢獻的相對大小。節(jié)點同調(diào)分群和貢獻程度評價的方法有若干種，根據(jù)本專利的信息特點，采用以下的方法實現(xiàn)節(jié)點同調(diào)分群和貢獻程度計算i.在各時刻以節(jié)點頻率或注入有功功率的相應(yīng)振蕩模式振蕩幅值最大的量測量的相位為基準(其所在節(jié)點為基準節(jié)點)，其余節(jié)點頻率或注入有功功率相應(yīng)振蕩模式的相位與基準相位相差在±90°之內(nèi)時，相應(yīng)節(jié)點屬于同一同調(diào)群，否則屬于相反的同調(diào)群。ii.對同調(diào)群進行可視化渲染后，可以從兩個同調(diào)群之間的地帯，找到該模式振蕩的振蕩分界面或振蕩中心。iii.各節(jié)點注入有功功率相應(yīng)振蕩成分在基準節(jié)點的注入有功功率相應(yīng)振蕩成分上的投影的幅值大小，反映了該節(jié)點下的發(fā)電機組對該模式振蕩的貢獻程度。根據(jù)各節(jié)點機組對相應(yīng)模式振蕩的貢獻程度大小對各節(jié)點進行排序，可評價各節(jié)點對相應(yīng)振蕩模式的相對大小。9)將上述在主站計算出的全網(wǎng)綜合模態(tài)分析結(jié)果，包括振蕩節(jié)點同調(diào)分群結(jié)果、各節(jié)點對振蕩的貢獻程度排序結(jié)果，以及振蕩持續(xù)文字描述信息即刻下發(fā)給各聯(lián)合低頻振 蕩監(jiān)測子站。振蕩持續(xù)的文字描述信息內(nèi)容包括振蕩全局告警ID、振蕩的模式頻率、最大振蕩元件或斷面量測量名、該量測的最大功率或頻率振蕩幅值、振蕩阻尼、振蕩相位、相位對應(yīng)的整秒時刻，“振蕩告警持續(xù)”文字。在振蕩持續(xù)期間可采用渲染圖的方法將各時間斷面的各振蕩節(jié)點的分群情況和振蕩強度進行可視化展示，子站和主站可每I秒(可設(shè)置)在可視化渲染圖上將上述結(jié)果刷新一次。。10)對于步驟7中聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子站需將振蕩信息上送主站的量測量，當該量測量的振蕩幅值持續(xù)若干個設(shè)定周期(通常設(shè)為5個周期)小于所設(shè)振蕩記錄閾值時，該子站向主站發(fā)送該量測量的振蕩幅值已小于振蕩記錄閾值信息，信息內(nèi)容包括振蕩全局告警ID、量測量名、所屬調(diào)度中心、“量測量停止振蕩記錄”文字，停止記錄的時間。然后，子站停止上送主站該量測的振蕩信息，11)當聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站監(jiān)測到全網(wǎng)各量測量振蕩幅值均持續(xù)若干設(shè)定周期(通常設(shè)為5個周期)小于所設(shè)振蕩告警結(jié)束閾值或已返回“量測量停止振蕩記錄”信息吋，向各子站發(fā)送該振蕩的全局告警結(jié)束信息，信息內(nèi)容包括振蕩全局告警ID、“振蕩全局告警結(jié)束”文字、結(jié)束時間12)各子站收到主站發(fā)送的關(guān)于某個全局振蕩結(jié)束的信息后，停止向主站發(fā)送振蕩的頻譜分析結(jié)果。但是若本地量測量的振蕩幅值仍然大于所設(shè)“振蕩記錄閾值”，則仍然分析并記錄整秒時刻低頻振蕩的頻率、幅值、相位、阻尼等信息，直到相應(yīng)本地量測量的振蕩幅值小于所設(shè)振蕩記錄閾值時，停止對振蕩的頻譜分析結(jié)果的記錄。最后，應(yīng)說明的是，參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的各調(diào)度中心可仍然保留原有的基于局域信息的快速低頻振蕩監(jiān)視和消息告警，因為其對本區(qū)域能感受到低頻振蕩具有快速告警的優(yōu)勢，盡管其通常不能知曉其感受到的振蕩具體波及了哪些區(qū)域以及其具體的振蕩模態(tài)是怎樣的。當運行人員對基于局域信息的快速低頻振蕩消息告警進行詳細的模態(tài)查詢時，應(yīng)自動關(guān)聯(lián)到對應(yīng)的聯(lián)合低頻振蕩告警信息和可視化內(nèi)容。這樣聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測和區(qū)域低頻振蕩監(jiān)測可以實現(xiàn)性能和功能上的互補。
權(quán)利要求
1.一種多調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測方法，該方法在多個區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)中，選擇ー個為聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站，其余調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)為子站，當任何子站或主站監(jiān)測到低頻振蕩發(fā)生時，觸發(fā)全網(wǎng)聯(lián)合低頻振蕩分析；其特征在于，所述方法包括以下步驟 步驟I:在所有參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)中，選擇I個做為聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站，其余調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)作為聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子站；步驟2 :主站對各參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的子站需要上送主站的量測量進行選擇，對各電壓等級不同類別量測的振蕩記錄閾值、振蕩告警閾值和振蕩告警結(jié)束閾值，以及相應(yīng)的持續(xù)周期數(shù)閾值進行配置； 步驟3 :各區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)，即聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站和子站獨立進行低頻振蕩監(jiān)測，監(jiān)視來自本區(qū)域調(diào)度中心基礎(chǔ)平臺的實時動態(tài)數(shù)據(jù)，實時分析量測量，即指定的被監(jiān)測元件電氣量的振蕩特性參數(shù),所述振蕩特性參數(shù)包括振蕩的頻率、幅值,相位，阻尼等； 步驟4:當各區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)，即聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站和子站檢測到某量測量的某ー頻率的振蕩成分的振蕩幅值超過相應(yīng)電壓等級該類別量測的振蕩記錄閾值，并且持續(xù)時間達到持續(xù)周期數(shù)閾值，則將首次低頻振蕩幅度超過所述振蕩記錄閾值的時刻作為振蕩的起始時刻，隨后每個整秒，記錄低頻振蕩的頻率、幅值、相位、阻尼等信息到各區(qū)域調(diào)度中心各自的實時數(shù)據(jù)庫； 步驟5 :當各區(qū)域調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)，即聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站和子站檢測到某量測量的某ー頻率的振蕩成分的振蕩幅度超過振蕩告警閾值，并且持續(xù)時間達到持續(xù)周期數(shù)閾值，則就地產(chǎn)生快速低頻振蕩局部告警，并將告警信息上送聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站，在該振蕩局部告警消失之前，該量測量以及其他量測量與該振蕩模式頻率相差小于10%的振蕩，不再重復(fù)告警； 步驟6 :聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站在接收到子站或主站的振蕩局部告警后，將與O. 5秒內(nèi)接收到的其他振蕩局部告警的起始時間進行比較，以振蕩告警起始時間最早的量測量的頻率為準生成ー個新的振蕩全局告警事件，其余振蕩局部告警事件的頻率若與該振蕩全局告警事件的頻率相差在±10%以內(nèi)，則認為引起振蕩局部告警的事件與引起振蕩全局告警的事件實際是同一振蕩事件；對剩余的與全局告警事件頻差大于±10%的振蕩局部告警事件，認為這些振蕩局部告警事件不是由前述振蕩全局告警事件引起的，以這些剰余振蕩局部告警中起始時間最早的告警的振蕩頻率為準，再次生成ー個新的振蕩全局告警事件，并按照其它振蕩局部告警事件中量測量的頻率是否與再次生成的新的振蕩全局告警事件的頻率相差在±10%以內(nèi)，判斷其它振蕩局部告警事件是否由再次生成的新的振蕩全局告警事件引起，即引起振蕩局部告警的事件與引起振蕩全局告警的事件實際上是同一振蕩事件；依此類推，找出全電網(wǎng)所有振蕩模式及其相應(yīng)的全局告警事件，并分配全局告警事件ID，井向參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的子站以及主站發(fā)送當前振蕩全局告警事件開始信息；步驟7 :各參與聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測的子站以及主站在接收到某個振蕩全局告警事件開始信息后，對步驟2中選定的需要上送主站的量測量進行頻譜分析，并將頻譜分析結(jié)果中對應(yīng)該振蕩全局告警起始時刻以及隨后的整秒時刻的與全局告警振蕩頻率頻差在±10%以內(nèi)且頻率差別最小，并且振蕩幅值超過振蕩記錄閾值的振蕩成分的振蕩特性參數(shù)發(fā)送給聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站； 步驟8 :聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站接收到關(guān)于每ー振蕩全局告警事件的全電網(wǎng)各量測量返回的頻譜分析結(jié)果后，對相應(yīng)振蕩事件進行全電網(wǎng)綜合模態(tài)分析，包括振蕩節(jié)點同調(diào)分群，以及確定各節(jié)點對振蕩貢獻的相對大?。? 步驟9 :將步驟8中得到的在聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站計算出的全電網(wǎng)綜合模態(tài)分析結(jié)果即刻下發(fā)給各聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子站，其中所述綜合模態(tài)分析結(jié)果包括振蕩節(jié)點同調(diào)分群結(jié)果、各節(jié)點對振蕩的貢獻程度排序結(jié)果，以及振蕩持續(xù)文字描述信息； 步驟10 :對于步驟7中聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測子站需將振蕩信息上送主站的量測量，當該量測量的振蕩幅值持續(xù)預(yù)定的若干個周期小于所設(shè)振蕩記錄閾值時，則該子站向主站發(fā)送該量測的振蕩幅值已小于振蕩記錄閾值信息，然后停止上送聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站該量測量的振蕩信息； 步驟11 :當聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測主站監(jiān)測到全電網(wǎng)各量測量振蕩幅值均持續(xù)預(yù)定的若干周期小于所設(shè)振蕩告警結(jié)束閾值或已返回其振蕩幅值小于振蕩記錄閾值信息時，向各子站發(fā)送該振蕩全局告警結(jié)束信息； 步驟12 :各子站收到主站發(fā)送的關(guān)于某個振蕩全局告警結(jié)束的信息后，停止向主站發(fā)送振蕩的頻譜分析結(jié)果，但是若本地量測量的振蕩幅值仍然大于所設(shè)振蕩記錄閾值時，則仍然分析并記錄整秒時刻低頻振蕩的頻率、幅值、相位、阻尼等信息，直到相應(yīng)本地量測量的振蕩幅值小于所設(shè)振蕩記錄閾值時，停止對振蕩的頻譜分析結(jié)果的記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測方法，其特征在于 在步驟2中，所述振蕩告警閾值大于所述振蕩告警結(jié)束閾值，所述振蕩告警結(jié)束閾值大于所述振蕩記錄閾值，并且根據(jù)電壓等級不同而規(guī)定不同的閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測方法，其特征在于 在步驟2中，所述量測量為被監(jiān)測元件電氣量，所述被監(jiān)測元件電氣量為節(jié)點頻率、變壓器高壓側(cè)有功功率或能夠等值為節(jié)點注入功率的線路功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測方法，其特征在于 步驟8中對振蕩事件全網(wǎng)綜合模態(tài)分析，并確定各節(jié)點對振蕩貢獻的相對大小的方法如下 a)在各時刻以節(jié)點頻率或注入有功功率的相應(yīng)振蕩模式振蕩幅值最大的量測量的相位為基準，其余節(jié)點頻率或注入有功功率相應(yīng)振蕩模式的相位與基準相位相差在±90°之內(nèi)時，相應(yīng)節(jié)點屬于同一同調(diào)群，否則屬于相反的同調(diào)群； b)對同調(diào)群進行可視化渲染后，從兩個同調(diào)群之間的地帯，找到該振蕩模式的振蕩分界面或振蕩中心； c)各節(jié)點注入有功功率相應(yīng)振蕩成分在基準節(jié)點的注入有功功率相應(yīng)振蕩成分上的投影的幅值大小，反映了該節(jié)點下的發(fā)電機組對該模式振蕩的貢獻程度，根據(jù)各節(jié)點機組對相應(yīng)模式振蕩的貢獻程度大小對各節(jié)點進行排序，評價各節(jié)點對相應(yīng)振蕩模式的相對大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測方法，其特征在于 在步驟2、4、5、10、11中持續(xù)周期數(shù)閾值設(shè)為5個周期。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)聯(lián)合低頻振蕩監(jiān)測方法。該方法在多個調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)中，選擇一個為聯(lián)合振蕩監(jiān)視主站，其余調(diào)度中心的廣域測量系統(tǒng)為子站。當任何子站或主站監(jiān)測到低頻振蕩發(fā)生時，觸發(fā)全網(wǎng)聯(lián)合低頻振蕩分析。各子站分別對各自的測點進行頻譜分析，并將分析結(jié)果匯總到主站進行全網(wǎng)的振蕩節(jié)點同調(diào)分群、計算各節(jié)點對振蕩的相對貢獻程度等模態(tài)分析，分析的全局結(jié)果返回給各子站，并采用渲染圖方式進行可視化展示。該方法使得各調(diào)度中心廣域測量系統(tǒng)均能對影響到自身電網(wǎng)的低頻振蕩事件及時獲知振蕩的范圍、節(jié)點分群情況、分界面位置、自身電網(wǎng)機組對振蕩的參與程度等詳細的振蕩模態(tài)信息。
文檔編號G01R23/16GK102680784SQ201210163020
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者于宏文, 劉濤, 吳京濤, 李曉紅, 楊東, 段剛, 湯衛(wèi)東, 王健, 肖小剛, 詹慶才, 許君德, 謝曉冬 申請人:北京四方繼保自動化股份有限公司, 國家電網(wǎng)華中電力調(diào)控分中心