本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定特性越來越復(fù)雜，為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，采用了多種安全穩(wěn)定控制措施，其中緊急切機(jī)控制是確保電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定常用的手段之一。緊急切機(jī)控制指的是安全穩(wěn)定第二道防線中涉及電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的切機(jī)控制，區(qū)別于單純?yōu)楸Ｗo(hù)本地發(fā)電機(jī)的切機(jī)控制和針對頻率穩(wěn)定問題的高頻切機(jī)控制。

在采用暫態(tài)穩(wěn)定切機(jī)控制時(shí)，首先要保證切機(jī)控制措施對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是有利的，嚴(yán)格避免切機(jī)負(fù)效應(yīng)而導(dǎo)致電力系統(tǒng)加速向失穩(wěn)方向發(fā)展，這樣后續(xù)切機(jī)量的計(jì)算才有意義。切機(jī)負(fù)效應(yīng)問題很早就引起了人們的關(guān)注，在相同切機(jī)時(shí)間相同切機(jī)量的情況下，切除不同的機(jī)組組合，產(chǎn)生的控制效果是不同的，甚至?xí)鹎袡C(jī)負(fù)效應(yīng)。但是這一問題，長期以來并沒有得到足夠的重視。近年來廣域量測系統(tǒng)的日益完善，促使暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制向著“實(shí)時(shí)決策，實(shí)時(shí)控制”的方向發(fā)展，逐漸形成了基于響應(yīng)的電力系統(tǒng)廣域安全穩(wěn)定控制體系。其中，對基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制而言，切機(jī)控制負(fù)效應(yīng)的研究顯得尤為重要，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的基于時(shí)域仿真的暫態(tài)穩(wěn)定分析方法可以通過仿真手段事先驗(yàn)證切機(jī)控制策略的效果，以此來避免切機(jī)控制負(fù)效應(yīng)的產(chǎn)生。但是基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制本質(zhì)上是一種響應(yīng)驅(qū)動的閉環(huán)控制策略，不依賴于時(shí)域仿真手段，也不可能事先進(jìn)行控制策略驗(yàn)證。因此，研究切機(jī)控制措施的機(jī)理，實(shí)時(shí)檢測具有負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)，避免切機(jī)負(fù)效應(yīng)，對基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)，用于在進(jìn)行切機(jī)控制之前，檢測具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制不能依賴時(shí)域仿真手段避免切機(jī)控制負(fù)效應(yīng)的缺陷，為基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制提供技術(shù)支撐。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)，所述切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)包括依次信號連接的PMU測量裝置(1)、綜合數(shù)據(jù)平臺(2)、應(yīng)用軟件服務(wù)器(3)和工作站(4)；

所述PMU測量裝置(1)實(shí)時(shí)測量并輸出電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)；所述綜合數(shù)據(jù)平臺(2)對所述電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并輸出關(guān)鍵動態(tài)特征數(shù)據(jù)；所述應(yīng)用軟件服務(wù)器(3)對所述關(guān)鍵動態(tài)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行切機(jī)效應(yīng)分析，得出分析結(jié)果；所述工作站(4)顯示所述分析結(jié)果。

本實(shí)用新型提供的切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)具有如下有益效果：

本實(shí)用新型提供的切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)中，通過PMU測量裝置實(shí)時(shí)測量電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)，通過綜合數(shù)據(jù)平臺實(shí)時(shí)采集PMU測量裝置輸出的電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)，通過應(yīng)用軟件服務(wù)器分析切機(jī)效應(yīng)，可保證切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲得電網(wǎng)中各臺發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)信息，從而在進(jìn)行切機(jī)控制之前，檢測具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制不能依賴時(shí)域仿真手段避免切機(jī)控制負(fù)效應(yīng)的缺陷。為基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制提供了技術(shù)支撐。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)的組成圖；

圖2為圖1中綜合數(shù)據(jù)平臺的組成圖；

圖3為圖1中應(yīng)用軟件服務(wù)器的組成圖。

附圖標(biāo)記：

1-PMU測量裝置， 2-綜合數(shù)據(jù)平臺，

3-應(yīng)用軟件服務(wù)器， 4-工作站，

21-第一通信接口， 22-前置數(shù)據(jù)服務(wù)器，

23-同調(diào)群識別裝置， 24-動態(tài)特征信息提取裝置，

31-第二通信接口， 32-實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)，

33-歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)， 34-切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置。

具體實(shí)施方式

為便于理解，下面結(jié)合說明書附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例提供的切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。

請參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)包括依次信號連接的PMU測量裝置(又稱同步相量測量裝置Phase Measurement Unit)1、綜合數(shù)據(jù)平臺2、應(yīng)用軟件服務(wù)器3和工作站4；

所述PMU測量裝置1實(shí)時(shí)測量并輸出電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)；具體的，所述PMU測量裝置1的數(shù)據(jù)輸出端與所述綜合數(shù)據(jù)平臺2的數(shù)據(jù)輸入端連接，用于實(shí)時(shí)測量電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)，并將測量到的電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)發(fā)送給所述綜合數(shù)據(jù)平臺2；電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)包括在電力系統(tǒng)受到干擾后，全網(wǎng)發(fā)電機(jī)內(nèi)各發(fā)電機(jī)的角速度和功角；

所述綜合數(shù)據(jù)平臺2對所述電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并輸出關(guān)鍵動態(tài)特征數(shù)據(jù)；具體的，所述綜合數(shù)據(jù)平臺2的數(shù)據(jù)輸出端與所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3的數(shù)據(jù)輸入端連接，用于對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以剔除壞數(shù)據(jù)，并輸出所需的關(guān)鍵動態(tài)特征數(shù)據(jù)至應(yīng)用軟件服務(wù)器3；由于外界干擾信號的存在，PMU測量裝置1輸出的電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)中，可能存在一些無效數(shù)據(jù)，綜合數(shù)據(jù)平臺2對PMU測量裝置1輸出的電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，只保留有效數(shù)據(jù)。

所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3對所述關(guān)鍵動態(tài)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行切機(jī)效應(yīng)分析，得出分析結(jié)果；具體的，所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3的數(shù)據(jù)輸出端與所述工作站4的數(shù)據(jù)輸入端連接，用于對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行切機(jī)效應(yīng)分析，并將分析結(jié)果發(fā)送至所述工作站4進(jìn)行顯示；需要說明的是：所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3內(nèi)集成有切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別算法，通過切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別算法可對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行切機(jī)效應(yīng)分析，從而識別出具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)。

所述工作站4顯示所述分析結(jié)果；具體的，所述工作站4的數(shù)據(jù)輸入端與所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3的數(shù)據(jù)輸出端連接，用于顯示所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3輸出的分析結(jié)果；所述工作站4可顯示實(shí)時(shí)分析結(jié)果，也可以顯示歷史分析結(jié)果；實(shí)時(shí)分析結(jié)果包括當(dāng)前時(shí)刻具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)，例如工作站4顯示全網(wǎng)發(fā)電機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻t時(shí)，所有的具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)；歷史分析結(jié)果包括歷史任意一個(gè)時(shí)刻具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)，例如，通過操作工作站的界面可以查詢歷史任意一個(gè)時(shí)刻或任意一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)。

另外，所述工作站4的數(shù)據(jù)輸出端與所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3的另一數(shù)據(jù)輸入端連接，用于對所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)事件管理、進(jìn)程管理和控制臺功能，此功能為工作站4的通用功能。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)中，通過PMU測量裝置實(shí)時(shí)測量電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)，通過綜合數(shù)據(jù)平臺實(shí)時(shí)采集PMU測量裝置輸出的電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)，通過應(yīng)用軟件服務(wù)器分析切機(jī)效應(yīng)，可保證切機(jī)負(fù)效應(yīng)檢測系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲得電網(wǎng)中各臺發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)信息，從而在進(jìn)行切機(jī)控制之前，檢測具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制不能依賴時(shí)域仿真手段避免切機(jī)控制負(fù)效應(yīng)的問題。為基于廣域量測信息的實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制提供了技術(shù)支撐。

請參閱圖2，所述綜合數(shù)據(jù)平臺2包括第一通信接口21、前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22、同調(diào)群識別裝置23和動態(tài)特征信息提取裝置24；

所述第一通信接口21分別連接PMU測量裝置1和前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22，用于將所述PMU測量裝置1的輸出數(shù)據(jù)傳輸給前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22，起到傳輸信號的作用；所述前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22對接收到的電力系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，以剔除壞數(shù)據(jù)，輸出有效數(shù)據(jù)；

所述同調(diào)群識別裝置23連接前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22，用于根據(jù)所述前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22輸出的有效數(shù)據(jù)對受擾后系統(tǒng)的全網(wǎng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行分群；具體的，電力系統(tǒng)在受到干擾后，其所包括的發(fā)電機(jī)會出現(xiàn)偏離正常運(yùn)行軌跡的搖擺現(xiàn)象，在這種情況下，根據(jù)PMU測量裝置1提供的實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)，來分析電力系統(tǒng)中所包括的全部發(fā)電機(jī)的搖擺情況，并將加速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)集合確定為領(lǐng)先群機(jī)組S，將轉(zhuǎn)速變慢的發(fā)電機(jī)集合確定為滯后群機(jī)組A。需要說明的是，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)造成干擾的因素有很多，例如：短路、跳閘等，但不僅限于此。

所述動態(tài)特征信息提取裝置24分別連接同調(diào)群識別裝置23、前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22和應(yīng)用軟件服務(wù)器3，用于根據(jù)同調(diào)群識別裝置23輸出的分群信息對所述前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22輸出的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)特征信息提取，以輸出所需的關(guān)鍵動態(tài)特征數(shù)據(jù)至所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3。具體的，同調(diào)群識別裝置23輸出的分群信息包括領(lǐng)先群機(jī)組S和滯后群機(jī)組A，前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22輸出的有效數(shù)據(jù)中包括領(lǐng)先群機(jī)組S中各臺發(fā)電機(jī)的角速度和功角和滯后群機(jī)組A中各臺發(fā)電機(jī)的角速度和功角，動態(tài)特征信息提取裝置24只提取前置數(shù)據(jù)服務(wù)器22中領(lǐng)先群機(jī)組S中各臺發(fā)電機(jī)的角速度和功角，并將領(lǐng)先群機(jī)組S中各臺發(fā)電機(jī)的角速度和功角數(shù)據(jù)傳輸給應(yīng)用軟件服務(wù)器3。

請參閱圖3，所述應(yīng)用軟件服務(wù)器3包括第二通信接口31、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32、歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33和切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置34；

所述第二通信接口31分別連接綜合數(shù)據(jù)平臺2、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32和歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33，用于將所述綜合數(shù)據(jù)平臺2輸出的關(guān)鍵動態(tài)特征數(shù)據(jù)傳輸給所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32和所述歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33；具體的，所述第二通信接口31只將領(lǐng)先群機(jī)組S中各臺發(fā)電機(jī)的角速度和功角數(shù)據(jù)傳輸給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32和歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32只存儲當(dāng)前測量的領(lǐng)先群機(jī)組S中各臺發(fā)電機(jī)的角速度和功角；歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33存儲歷史測量的領(lǐng)先群機(jī)組S中各臺發(fā)電機(jī)的角速度和功角；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32和歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33之間還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

所述切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置34分別連接所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32和所述歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32內(nèi)存儲的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33內(nèi)存儲的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行切機(jī)效應(yīng)分析，并輸出分析結(jié)果；所述切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置集成有切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別算法，可利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)32內(nèi)存儲的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)33內(nèi)存儲的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行切機(jī)效應(yīng)分析，得出分析結(jié)果。具體的，通過如下方式進(jìn)行切機(jī)效應(yīng)分析：

步驟1，計(jì)算領(lǐng)先群機(jī)組S在第t時(shí)刻的等值功角δ_S(t)和等值角速度ω_S(t)分別為：

和

其中，δ_i(t)為領(lǐng)先群機(jī)組S中第i臺發(fā)電機(jī)在t時(shí)刻的功角，M_i為領(lǐng)先群機(jī)組S中第i臺發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣性常數(shù)，Δω_i(t)為領(lǐng)先群機(jī)組S中第i臺發(fā)電機(jī)在t時(shí)刻的角速度偏差；

步驟2，領(lǐng)先群機(jī)組S在第t時(shí)刻的識別指標(biāo)I_S為：

I_S＝ω_S(t)-ω_S(t-1)

其中，ω_S(t)為領(lǐng)先群機(jī)組S在第t時(shí)刻的等值角速度，ω_S(t-1)為領(lǐng)先群機(jī)組S在第t-1時(shí)刻的等值角速度。

步驟3，計(jì)算所述領(lǐng)先群機(jī)組S中第K臺發(fā)電機(jī)在第t時(shí)刻所對應(yīng)的識別指標(biāo)I_K為：

I_K＝ω_K(t)-ω_K(t-1)

其中，ω_K(t)為領(lǐng)先群機(jī)組S中第K臺發(fā)電機(jī)在第t時(shí)刻的角速度，ω_K(t-1)為領(lǐng)先群機(jī)組S中第K臺發(fā)電機(jī)在第t-1時(shí)刻的角速度。

步驟4，判斷，當(dāng)所述第K臺發(fā)電機(jī)所對應(yīng)的識別指標(biāo)I_K小于所述領(lǐng)先群機(jī)組S的識別指標(biāo)I_S時(shí)，判斷所述第K臺發(fā)電機(jī)為具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)；當(dāng)所述第K臺發(fā)電機(jī)所對應(yīng)的識別指標(biāo)I_K大于所述領(lǐng)先群機(jī)組S的識別指標(biāo)I_S時(shí)，判斷所述第K臺發(fā)電機(jī)為不具有切機(jī)負(fù)效應(yīng)的發(fā)電機(jī)。

所述工作站4與所述切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置34連接，用于顯示所述切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置34輸出的分析結(jié)果；具體的，所述工作站可顯示切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置34輸出的實(shí)時(shí)分析結(jié)果，也可以顯示歷史分析結(jié)果，還可以通過切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)內(nèi)存儲的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，還可以通過切機(jī)負(fù)效應(yīng)識別裝置讀取歷史數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)內(nèi)存儲的歷史數(shù)據(jù)。

以上僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型精神和原則內(nèi)所做的任何修改、改進(jìn)或同等替換等均包含在待審批的本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。