一种基于pmu数据实时监测低频振荡源的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统低频振荡源实时监测领域，具体设及一种基于PMU数据实时 监测低频振荡源的方法。
【背景技术】
[0002] 虽然电网互联极大的提高了发电和输电的可靠性和经济性，带来一系列的经济效 益，但同时也给电网安全运行带来了一些新问题，如大电网内部或与其它电网互联线路的 潮流控制和稳定性控制等问题。大容量、远距离输电和重负荷的互联电网阻巧系数较小，在 系统受到扰动时，会引发电力系统振荡，导致发电机转子之间会发生相对摇摆，从而引发电 力系统低频振荡现象，威胁到电网的安全稳定运行。如果能够通过在线监测电厂侧信号及 时发现振荡源，则对于提高系统阻巧、平息振荡具有重要的指导意义。因此，电厂侧振荡源 在线识别对电网的安全稳定运行具有重要意义。
[0003] 在低频振荡源的定位方面，已经有很多文献和专利发表，但是该些专利和文献的 定位振荡源方法在获得输入信号时比较空难，实用价值不大。本发明针对已有振荡源定位 方法的缺点，提出了一种基于PMU数据实时监测低频振荡源的方法，在能量流算法W及总 体最小二乘-旋转不变技术的信号参数估计（TLS-ESPRIT)算法的基础上，利用PMU直接获 得振荡源定位算法所需的输入信号。
【发明内容】
[0004] 本发明提出了一种基于PMU数据实时监测低频振荡源的方法。本发明是一种判别 低频振荡源是否发生在该电厂侧的方法，能够对电力系统低频振荡源进行实时监测，有效 识别低频振荡源的位置，方便快捷且计算速度快，实用型强。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：利用相量测量装置（PMU)采集的 数据，计算电厂出口母线的振荡能量，从而根据振荡能量的流向判别振荡源是否位于该电 厂。
[0006] 一种基于PMU数据实时监测低频振荡源的方法，包括W下步骤：
[0007] 1)通过PMU系统获取电厂侧实时数据，具体包括发电厂出口母线的有功输出功率 P、无功输出功率Q、电压相角0、电压幅值UW及发电机功角5 ;
[000引 2)进行预分析，采用的判据为：
[0009]
【主权项】
1. 一种基于PMU数据实时监测低频振荡源的方法，其特征在于，具体包含以下步骤： (1) 通过PMU系统获取电厂侧实时数据，具体包括发电厂出口母线的有功输出功率P、 无功输出功率Q、电压相角Θ、电压幅值U以及发电机功角； (2) 进行预分析，采用的判据为：
式中，N为离散数据的长度；C为给定的一个较小的数值，Sitl为发电机在稳定工作点运 行的功角额定值； (3) 对该组数据进行低通滤波，限定频段为低频振荡的频率范围0. 2-2. 5Hz的闭区间， 避免这个频段的振荡信息被信号中叠加的能量较高的高频信号所淹没，使得监测程序不能 及时发现低频振荡现象，错失了对系统进行保护调整的时机； (4) 在数据库辨识单元，利用TLS-ESPRIT算法对该组数据进行辨识，提取出该电厂机 组侧的主导振荡模式，并获取相应的振荡特性参数； (5) 根据PMU获取的电厂出口母线的离散数据，计算该发电厂流出的振荡能量，如果振 荡能量为正值，则该发电厂为振荡源；反之，则该电厂不是振荡源所在； (6) 输出结果。
2. 根据权利要求书1所述一种基于PMU数据实时监测低频振荡源的方法，其特征在于， 步骤（5)中的能量流算法如下所示： AVpei=/ [APjdAB^AQiCl(AlnUi)] 其中，APjP AQi分别为发电厂i出口母线流出的有功功率变化量、无功功率变化量； Λ仏和Λ Θ i分别为母线i电压幅值变化量和相角变化量。
3. 根据权利要求书1所述一种基于PMU数据实时监测低频振荡源的方法，其特征在于， 该低频振荡源实时监测算法所需的发电厂i出口母线流出的有功功率、无功功率；电压幅 值和相角以及发电机功角等输入信号直接从PMU获取。
4. 根据权利要求书1所述一种基于PMU数据实时监测低频振荡源的方法，其特征在于， 步骤（4)中的TLS-ESPRIT算法为总体最小二乘-旋转不变技术的信号参数估计算法。
【专利摘要】本发明提供一种基于PMU数据实时监测低频振荡源的方法，涉及电力系统的安全运行。该方法利用相量测量装置PMU获得电力系统电厂发电机母线出口侧信息，具体包括发电厂出口母线的有功输出功率、无功输出功率、电压相角、电压幅值以及功角，根据这些获得的数据计算发电厂母线的振荡能量，同时，利用TLS-ESPRIT算法对获得的数据进行辨识，提取出该电厂机组侧的主导振荡模式，并获取相应的振荡特性参数。若振荡源位于该电厂，则有振荡能量流出该电厂，振荡能量流为正值；反之，振荡能量流为负值。本发明的优点是能够直接利用PMU获得输入信号，对电力系统低频振荡源进行实时监测，方便快捷且计算速度快，实用型强。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN104865474
【申请号】CN201510313470
【发明人】李阳海, 杨涛, 刘魏然, 黄树红, 高伟
【申请人】国家电网公司, 国网湖北省电力公司电力科学研究院, 华中科技大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月9日