本發(fā)明涉及風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，具體地，涉及一種風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著風電機組在電力系統(tǒng)中的滲透率逐年增加，風電場提供的短路電流不容忽視。目前，在基于實測數(shù)據(jù)分析風電機組以及風電場短路故障特征時，需要通過大量的低電壓穿越測試數(shù)據(jù)，獲得短路電流特征量的概率分布，工作量巨大，效率低下，且獲得的風電機組短路電流曲線沒有參考性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法及裝置，以快速統(tǒng)計分析大量的低電壓穿越測試數(shù)據(jù)，獲得多個具有代表性的短路電流有效值曲線，為風電機組的保護以及參數(shù)整定提供參考。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法，包括：

將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景；

確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，其中對于每個短路電流場景，該短路電流場景為第一短路電流場景，最小距離對應(yīng)的其它短路電流場景為第二短路電流場景；

將每個短路電流場景的場景概率設(shè)置為全部短路電流場景數(shù)量分之一；

重復(fù)執(zhí)行如下處理直至剩余預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景：將每個短路電流場景對應(yīng)的最小距離與場景概率相乘，得到多個乘積；確定多個乘積中的最小乘積；確定最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景和第二短路電流場景；將最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景的場景概率更新為：最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景與第一短路電流場景的場景概率之和；將最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景刪除；

將預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景確定為多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線。

在其中一種實施例中，將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景，包括：

根據(jù)多臺風電機組短路電流的瞬時值，計算多臺風電機組短路電流的有效值；

根據(jù)多臺風電機組短路電流的有效值，得到多臺風電機組短路電流的有效值曲線之后，將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景。

在其中一種實施例中，按如下公式計算多臺風電機組短路電流的有效值：

其中，n為風電機組的數(shù)量，ia(t＝tr)為第a臺風電機組在t＝tr時刻的電流有效值，ia(t＝tr+(j-1)/m)為第a臺風電機組在t＝tr+(j-1)/m時刻的電流瞬時值，j為第j個采樣點，m為采樣頻率，d為一個電流信號周期內(nèi)的采樣點個數(shù)，如下：

d＝tm+1；

其中，t為電流信號周期。

在其中一種實施例中，確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，包括：計算每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的距離之后，確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離；

按如下公式確定計算短路電流場景與其它短路電流場景之間的距離：

其中，kd(ia,ib)為第a(a＝1,2,3...n)個第一短路電流場景與第b(b＝1,2,3...n)個第二短路電流場景之間的距離，ia(t＝t0+(j-1)/m)為第a臺風電機組在t＝t0+(j-1)/m時刻的電流有效值，ib(t＝t0+(j-1)/m)為第b臺風電機組在t＝t0+(j-1)/m時刻的電流有效值，t0為電壓跌落時刻，j為電壓跌落時刻和電壓恢復(fù)時刻期間的采樣點個數(shù)，如下：

j＝(t1-t0)m+1；

其中，t1為電壓恢復(fù)時刻。

在其中一種實施例中，按如下公式得到多個乘積：

其中，kdpa為第a(a＝1,2,3...n)個乘積，為第a個第一短路電流場景的最小距離，pa為第a個第一短路電流場景的場景概率。

本發(fā)明實施例還提供一種風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析裝置，包括：

短路電流場景確定單元，用于將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景；

最小距離確定單元，用于確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，其中對于每個短路電流場景，該短路電流場景為第一短路電流場景，最小距離對應(yīng)的其它短路電流場景為第二短路電流場景；

場景概率確定單元，用于將每個短路電流場景的場景概率設(shè)置為全部短路電流場景數(shù)量分之一；

執(zhí)行單元，用于重復(fù)執(zhí)行如下處理直至剩余預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景：將每個短路電流場景對應(yīng)的最小距離與場景概率相乘，得到多個乘積；確定多個乘積中的最小乘積；確定最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景和第二短路電流場景；將最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景的場景概率更新為：最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景與第一短路電流場景的場景概率之和；將最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景刪除；

曲線確定單元，用于將所述預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景確定為所述多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線。

在其中一種實施例中，短路電流場景確定單元具體用于：

根據(jù)多臺風電機組短路電流的瞬時值，計算多臺風電機組短路電流的有效值；

根據(jù)多臺風電機組短路電流的有效值，得到多臺風電機組短路電流的有效值曲線之后，將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景。

在其中一種實施例中，短路電流場景確定單元具體用于：按如下公式計算多臺風電機組短路電流的有效值：

其中，n為風電機組的數(shù)量，ia(t＝tr)為第a臺風電機組在t＝tr時刻的電流有效值，ia(t＝tr+(j-1)/m)為第a臺風電機組在t＝tr+(j-1)/m時刻的電流瞬時值，j為第j個采樣點，m為采樣頻率，d為一個電流信號周期內(nèi)的采樣點個數(shù)，如下：

d＝tm+1；

其中，t為電流信號周期。

在其中一種實施例中，最小距離確定單元具體用于：計算每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的距離之后，確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離；

按如下公式計算每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的距離：

其中，kd(ia,ib)為第a(a＝1,2,3...n)個第一短路電流場景與第b(b＝1,2,3...n)個第二短路電流場景之間的距離，ia(t＝t0+(j-1)/m)為第a臺風電機組在t＝t0+(j-1)/m時刻的電流有效值，ib(t＝t0+(j-1)/m)為第b臺風電機組在t＝t0+(j-1)/m時刻的電流有效值，t0為電壓跌落時刻，j為電壓跌落時刻和電壓恢復(fù)時刻期間的采樣點個數(shù)，如下：

j＝(t1-t0)m+1；

其中，t1為電壓恢復(fù)時刻。

在其中一種實施例中，執(zhí)行單元具體用于：

按如下公式得到多個乘積：

其中，kdpa為第a(a＝1,2,3...n)個乘積，為第a個第一短路電流場景的最小距離，pa為第a個第一短路電流場景的場景概率。

本發(fā)明實施例的風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法及裝置，將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景，應(yīng)用場景削減的計算方法，先確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，將每個短路電流場景的場景概率設(shè)置為全部短路電流場景數(shù)量分之一，再將每個短路電流場景對應(yīng)的最小距離與場景概率相乘，得到多個乘積；確定多個乘積中的最小乘積，將最小乘積相對應(yīng)的短路電流場景從多個短路電流場景中刪除，直到剩余預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景為止，并將預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景確定為多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法及裝置可以快速分析多臺風電機組短路電流的有效值曲線，獲得多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線，為風電機組的保護以及參數(shù)整定提供參考，對于認識風電機組的短路故障研究具有重要的意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例中風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例中風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

鑒于目前的基于實測數(shù)據(jù)分析風電機組以及風電場短路故障特征的工作量巨大，效率低下，且獲得的風電機組短路電流曲線沒有參考性，本發(fā)明實施例將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景，應(yīng)用場景削減的計算方法，先確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，將每個短路電流場景的場景概率設(shè)置為全部短路電流場景數(shù)量分之一，再將每個短路電流場景對應(yīng)的最小距離與場景概率相乘，得到多個乘積；確定多個乘積中的最小乘積，將最小乘積相對應(yīng)的短路電流場景從多個短路電流場景中刪除，直到剩余預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景為止，并將預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景確定為多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法及裝置可以快速分析多臺風電機組短路電流的有效值曲線，獲得多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線，為風電機組的保護以及參數(shù)整定提供參考，對于認識風電機組的短路故障研究具有重要的意義。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

圖1是本發(fā)明實施例中風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法的流程圖。如圖1所示，風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法可以包括：

步驟101：將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景。

步驟102：確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，其中對于每個短路電流場景，該短路電流場景為第一短路電流場景，最小距離對應(yīng)的其它短路電流場景為第二短路電流場景。

步驟103：將每個短路電流場景的場景概率設(shè)置為全部短路電流場景數(shù)量分之一。

步驟104：重復(fù)執(zhí)行如下處理直至剩余預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景：將每個短路電流場景對應(yīng)的最小距離與場景概率相乘，得到多個乘積；確定多個乘積中的最小乘積；確定最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景和第二短路電流場景；將最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景的場景概率更新為：最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景與第一短路電流場景的場景概率之和；將最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景刪除。

步驟105：將預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景確定為多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線。

實施例中，步驟101還可以包括：根據(jù)多臺風電機組短路電流的瞬時值，計算多臺風電機組短路電流的有效值；根據(jù)多臺風電機組短路電流的有效值，得到多臺風電機組短路電流的有效值曲線之后，將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景。

實施例中，可以按如下公式計算多臺風電機組短路電流的有效值：

其中，n為風電機組的數(shù)量，ia(t＝tr)為第a臺風電機組在t＝tr時刻的電流有效值，ia(t＝tr+(j-1)/m)為第a臺風電機組在t＝tr+(j-1)/m時刻的電流瞬時值，j為第j個采樣點，m為采樣頻率，d為一個電流信號周期內(nèi)的采樣點個數(shù)，如下：d＝tm+1；t為電流信號周期。在本實施例中，風電機組短路電流的有效值為a相短路電流的有效值。

根據(jù)一段時間內(nèi)的短路電流的有效值，可以得到一條短路電流有效值曲線。現(xiàn)有n臺風電機組，可以得到n臺風電機組短路電流的有效值曲線，將n臺風電機組短路電流的有效值曲線作為n個短路電流場景。

實施例中，確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，包括：計算每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的距離之后，確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離?？梢园慈缦鹿接嬎忝總€短路電流場景與其它短路電流場景之間的距離：

其中，kd(ia,ib)為第a(a＝1,2,3...n)個第一短路電流場景與第b(b＝1,2,3...n)個第二短路電流場景之間的距離，ia(t＝t0+(j-1)/m)為第a臺風電機組在t＝t0+(j-1)/m時刻的電流有效值，ib(t＝t0+(j-1)/m)為第b臺風電機組在t＝t0+(j-1)/m時刻的電流有效值，t0為電壓跌落時刻，j為電壓跌落時刻和電壓恢復(fù)時刻期間的采樣點個數(shù)，j＝(t1-t0)m+1；t1為電壓恢復(fù)時刻。

通過上述公式計算每個第一短路電流場景與其它n-1個第二短路電流場景的距離，每個第一短路電流場景有n-1個距離。然后在每個第一短路電流場景的n-1個距離中找到最小值，作為該第一短路電流場景的最小距離。

步驟103中短路電流場景的場景概率為初始的場景概率，此時每個短路電流場景的場景概率均相等，為然后，可以通過如下方式得到n個乘積：其中，kdpa為第a(a＝1,2,3...n)個乘積，為第a個第一短路電流場景的最小距離，pa為第a個第一短路電流場景的場景概率。

通過上述公式得到n個乘積后，找到n個乘積中的最小值作為最小乘積，確定該最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景和第二短路電流場景。例如，當kdpa為n個乘積中的最小值時，kdpa對應(yīng)的距離為也是第a個第一短路電流場景與第b個第二短路電流場景之間的距離，此時最小乘積kdpa對應(yīng)的第一短路電流場景為ia，第二短路電流場景為ib。

實施例中，可以按如下公式將最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景的場景概率更新：

ps＝ps+pq；其中，ps為最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景的場景概率，pq為最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景的場景概率。

具體實施時，當最小乘積kdpa對應(yīng)的第一短路電流場景為ia，第二短路電流場景為ib時，第二短路電流場景ib的最新場景概率為pb＝pb+pa，然后將第一短路電流場景ia從n個短路電流場景中刪除，此時剩余的短路電流場景的數(shù)量有n-1個。因為在第一次計算處理中，所有場景的場景概率均為所以在第二次計算處理中，第二短路電流場景ib的最新場景概率為

不斷更新最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景的場景概率，刪除最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景，直到剩余預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景為止。此時剩余的多個短路電流場景是多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線，為風電機組的保護以及參數(shù)整定提供了參考，對于認識風電機組的短路故障研究具有重要的意義。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例中還提供了一種風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析裝置，由于該裝置解決問題的原理與風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析方法相似，因此該裝置的實施可以參見方法的實施，重復(fù)之處不再贅述。

圖2是本發(fā)明實施例中風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，風電機組低電壓穿越測試數(shù)據(jù)的分析裝置包括：

短路電流場景確定單元，用于將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景。

最小距離確定單元，用于確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，其中對于每個短路電流場景，該短路電流場景為第一短路電流場景，最小距離對應(yīng)的其它短路電流場景為第二短路電流場景；

場景概率確定單元，用于將每個短路電流場景的場景概率設(shè)置為全部短路電流場景數(shù)量分之一；

執(zhí)行單元，用于重復(fù)執(zhí)行如下處理直至剩余預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景：將每個短路電流場景對應(yīng)的最小距離與場景概率相乘，得到多個乘積；確定多個乘積中的最小乘積；確定最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景和第二短路電流場景；將最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景的場景概率更新為：最小乘積對應(yīng)的第二短路電流場景與第一短路電流場景的場景概率之和；將最小乘積對應(yīng)的第一短路電流場景刪除；

曲線確定單元，用于將所述預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景確定為所述多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線。

實施例中，短路電流場景確定單元具體用于：根據(jù)多臺風電機組短路電流的瞬時值，計算多臺風電機組短路電流的有效值；根據(jù)多臺風電機組短路電流的有效值，得到多臺風電機組短路電流的有效值曲線之后，將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景。

實施例中，短路電流場景確定單元具體用于：按如下公式計算多臺風電機組短路電流的有效值：(a＝1,2,3...n)；其中，n為風電機組的數(shù)量，ia(t＝tr)為第a臺風電機組在t＝tr時刻的電流有效值，ia(t＝tr+(j-1)/m)為第a臺風電機組在t＝tr+(j-1)/m時刻的電流瞬時值，j為第j個采樣點，m為采樣頻率，d為一個電流信號周期內(nèi)的采樣點個數(shù)，如下：d＝tm+1；其中，t為電流信號周期。

實施例中，最小距離確定單元具體用于：計算每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的距離之后，確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離；按如下公式計算每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的距離：

其中，kd(ia,ib)為第a(a＝1,2,3...n)個第一短路電流場景與第b(b＝1,2,3...n)個第二短路電流場景之間的距離，ia(t＝t0+(j-1)/m)為第a臺風電機組在t＝t0+(j-1)/m時刻的電流有效值，ib(t＝t0+(j-1)/m)為第b臺風電機組在t＝t0+(j-1)/m時刻的電流有效值，t0為電壓跌落時刻，j為電壓跌落時刻和電壓恢復(fù)時刻期間的采樣點個數(shù)，如下：j＝(t1-t0)m+1；其中，t1為電壓恢復(fù)時刻。

實施例中，執(zhí)行單元具體用于：按如下公式得到多個乘積：其中，kdpa為第a(a＝1,2,3...n)個乘積，為第a個第一短路電流場景的最小距離，pa為第a個第一短路電流場景的場景概率。

綜上，本發(fā)明實施例的風電機組低電壓穿越數(shù)據(jù)的分析方法及裝置將多臺風電機組短路電流的有效值曲線分別作為多個短路電流場景，應(yīng)用場景削減的計算方法，先確定每個短路電流場景與其它短路電流場景之間的最小距離，將每個短路電流場景的場景概率設(shè)置為全部短路電流場景數(shù)量分之一，再將每個短路電流場景對應(yīng)的最小距離與場景概率相乘，得到多個乘積；確定多個乘積中的最小乘積，將最小乘積相對應(yīng)的短路電流場景從多個短路電流場景中刪除，直到剩余預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景為止，并將預(yù)設(shè)數(shù)量的短路電流場景確定為多臺風電機組短路電流的代表性有效值曲線，為風電機組的保護以及參數(shù)整定提供參考，對于認識風電機組的短路故障研究具有重要的意義。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。