工频量测中伪振荡的判定及避免方法_3

文档序号:9863934阅读:来源:国知局
多个判定上述基波量测结果中振荡是否为伪振荡的方法,可包括步 骤:
[0087] S1314:计算上述振荡频率和上述频率偏移量的绝对值的比例系数;
[0088] S1315:判断上述比例系数是否等于上述基波量测结果所对应采样信号在上述电 网额定频率下单个基波周期内的采样点数;
[0089] S1316:若是,则判定上述基波量测结果中的振荡为伪振荡。
[0090] 在上述步骤S1314中,W直流换流站工频量测结果为例,该振荡频率fi和该频率偏 移量的绝对值I Af|的比例系数可为:
[0091]
(14)
[0092] 其中,k为上述比例系数。
[0093] 在上述步骤S1315中,基波量测结果在上述电网额定频率的单个周期内的采样点 数S可通过采样频率f S除W电网额定频率f 0得到,即S = f s^o。例如,采样频率f S = 1200化,电 网额定频率时二50化,则每个电网额定频率周期内采样点数S = 1200/50 = 24。
[0094] 经上述步骤S1315的判断结果,若为上述比例系数不等于或不接近上述基波量测 结果在上述电网额定频率的单个周期内的采样点数,可W认为基波量测结果中的振荡为伪 振荡,也可W通过其他可能的方式作进一步判断。基波量测结果所对应采样信号即为基波 量测采样信号,该采样信号(基波量测采样信号)在电网额定频率下单个基波周期内的采样 点数等于采样频率与电网额定频率的比值。
[00M]通过比较上述比例系数k和单个电网额定频率周期内采样点数S,例如k = s,判断 基波量测结果中的振荡是否为伪振荡。其他实施例中,可根据k和S的大小接近,例如二者的 差值即I k-s I在一个设定差值范围内,例如I k-s I 0.05范围内可认为k和S够接近,判断基波 量测结果中的振荡是否为伪振荡。
[0096]本实施例中,上述比例系数与该基波量测结果在电网额定频率的单个周期内的采 样点数相等或接近,可W认为是间谐波所对应的m次谐波对基波的测量结果的影响的结果, 从而能够据此判定基波量测结果中的振荡为伪振荡。本实施例的方法与前一实施例(图3所 示)的方法相比,该判断方法更便捷。
[0097] 图3和图4所示的方法均可W分别用于判断基波量测结果中振荡是否为伪振荡。较 佳实施例中,可W先用图3所示的方法初步判断基波量测结果中振荡为伪振荡,再根据图4 所示的方法进一步确认基波量测结果中振荡为伪振荡。
[0098] 图5是本发明又一实施例中判断基波量测结果中振荡是否为伪振荡方法的流程示 意图。如图5所示,在上述步骤S130中,根据上述振荡频率、上述频率偏移量及上述设定电网 位置的已知信号谐波次数Ξ者中的一个或多个判定上述基波量测结果中振荡是否为伪振 荡的方法,可包括步骤:
[0099] S1311:对上述频率偏移量的绝对值和上述振荡频率进行相关性分析,计算得到相 关系数;
[0100] S1314:计算上述振荡频率和上述频率偏移量的绝对值的比例系数;
[0101] S1317:判断是否上述比例系数等于上述基波量测结果所对应采样信号在上述电 网额定频率下单个基波周期内的采样点数且上述相关系数大于一设定值;
[0102] S1318:若是,则判定上述基波量测结果中的振荡为伪振荡。
[0103] 经上述步骤S1317的判断结果若为,上述比例系数不等于上述基波量测结果在上 述电网额定频率的单个周期内的采样点数,而且上述相关系数不大于该设定值,则可确认 上述基波量测结果中振荡不是伪振荡。
[0104] 本实施例中,通过同时判断上述比例系数是否等于上述基波量测结果在上述电网 额定频率的单个周期内的采样点数,W及上述相关系数是否大于一设定值,能够得到更准 确的判定结果。通过图3至图5任一个所示的方法还可W在上述频率偏移量为零时判断基波 量测结果中振荡是否为伪振荡。
[0105] 上述各实施例的方法,可W针对信号谐波次数未知的情况进行伪振荡判断。对于 电网中的某些位置,信号谐波次数可W是已知的,则可W根据已知信号谐波次数,基于本发 明的构思,判断判断基波量测结果中振荡是否为伪振荡。
[0106] 图6是本发明再一实施例中判断基波量测结果中振荡是否为伪振荡方法的流程示 意图。如图6所示,在上述步骤S130中,根据上述振荡频率、上述频率偏移量及上述设定电网 位置的已知信号谐波次数Ξ者中的一个或多个判定上述基波量测结果中振荡是否为伪振 荡的方法,可包括步骤:
[0107] S1321:根据上述基波量测结果的信号采样频率是否满足采样定理,上述偏移量是 否为零,W及上述基波量测结果所对应采样信号在上述电网基波频率下单个基波周期内的 采样点数和上述已知信号谐波次数的差值绝对值是否等于1,判断上述基波量测结果中的 振荡是否为伪振荡;
[0108] S1322:如果上述基波量测结果的信号采样频率不满足采样定理,上述偏移量不为 零且上述基波量测结果在上述电网基波频率的单个周期内的采样点数和上述已知信号谐 波次数的差值绝对值等于1,则判定上述基波量测结果中的振荡为伪振荡。
[0109] 本实施例中,直接利用电网工频量测位置出的已知信号谐波次数,基于本发明的 构思,判断基波量测结果中振荡是否为伪振荡,计算量更小,判断方法更方便。
[0110] 在上述步骤S1321中,例如该设定电网位置可为直流换流站。该直流换流站处的已 知信号谐波次数可包含11、13、23、25、35、37等。在其他实施例中,其他电网位置的信号谐波 次数若已知,可依据此方法,判断基波量测结果中振荡是否为伪振荡。
[0111] 依据本发明实施例的方法,电力系统量测数据振荡现象可W在调控中屯、或者是 PMU装置内部进行自动判别其是真实的电网振荡还是量测原因引起的伪振荡。
[0112] 下面W具体实施例说明本发明的功效。具体实施例中的数据可均取自于电力系统 实际运行数据。主要W换流站为例,但本领域技术人员知道,依据本发明的方法在该换流站 中的实施,可类似地推知如何对整个电网工频量测振荡现象的判别。
[0113] -个具体实施例中,华北电网某背靠背换流站采用12脉冲换流器,其交流滤波器 及换流变压器电流幅值测量结果中持续出现振荡现象。该换流站PMU采样频率可为1200化, 对应每个额定频率周期内采样点数可为3 = 1200/50 = 24。图7是PMU上送的A相电流幅值与 频率之间的对比曲线图。如图7所示,由滤波器A相电流幅值曲线701和电网频率曲线702对 比可W直观地看出,电网频率偏离50化越大,PMU上送的电流幅值测量结果的振荡频率越 局。
[0114] 下面根据本发明一个实施例的方法对上述振荡现象进行判别。
[0115] 针对图7所示的PMU电流幅值测量结果,可利用过零法计算其振荡频率fi,并与电 网基波频率的波动量I Δ f I进行对比。图8是PMU上送的幅值振荡频率与电网频率波动绝对 值的对比曲线图。如图8所示,采用过零法得到了A相电流幅值振荡频率曲线801和电网频率 波动绝对值曲线802。其中,为了便于比较,图8中的电网频率波动绝对值已乘W 了24,即|f- 50 I X 24。由图8可W看出,A相电流幅值振荡频率曲线801和电网频率波动绝对值曲线802几 乎完全重合。
[0116] 然后,计算幅值振荡频率fi与电网频率波动绝对值I Af|的相关系数r。在图8所示 的时间窗内,计算得到幅值振荡频率fi和电网频率波动绝对值I A f I之间的相关系数r = 0.996〉0.9。可W初步认为上述交流滤波器及换流变压器电流幅值测量结果中持续出现的 振荡现象是量测导致的伪振荡。
[0117] 进一步,计算幅值振荡频率fi与电网频率波动绝对值I Af|的比例系数,得到比例 系数k = 23.55。比例系数k的数值与每个额定频率周期内采样点数s = 24非常接近。可W最 终确认该站PMU上送的电流幅值数据中出现的振荡现象为由于量测原因引起的伪振荡。
[0118] 根据本发明另一实施例的方法对上述振荡现象进行判别。
[0119] 对上述交流滤波器A相电流信号的录波数据(采样频率为lOOOOHz)进行频谱分析, 频谱分析结果如图9所示。可W看出,滤波器电流中包含有明显的11、13、23、25、35、37次等 特征谐波,可W认为11、13、23、25、35、37次是上述换流站中的已知信号谐波次数。
[0120] 在每个额定频率周期内采样点数s = 24的情况下,换流站中23次和25次谐波均满 足|s-m|=l的情况,在采样信号中会被映射为基波附近的间谐波,从而引起基波测量结果 出现伪振荡,且伪振荡的频率为|24Af|。利用该实施例的方法同样可W确认图7中的振荡 现象为伪振荡。
[0121] 本发明实施例的工频量测中伪振荡的判定方法,能够快速判断电网是真实地发生 了振荡现象还是由于量测原因引起的虚假振荡,避免因虚假的伪振荡导致调控运行人员误 判,避免因调控运行人员误判而采取控制措施,影响电网安全稳定运行。实践证明,本发明 技术方案简单有效,为保障电网安全稳定运行和可靠供电奠定了基础。
[0122] 基于上述各实施例的工频量测中伪振荡的判定方法,本发明还提供一种工频量测 中伪振荡的避免方法,用于避免能够利用上述各实施例的方法判定的伪振荡。图10是本发 明实施例的工频量测中伪振荡的避免方法的流程示意图。如图10所示,该方法可包括步骤:
[0123] S210:根据一设定电网位置确定一已知信号谐波次数;
[0124] S220:根据上述设定电网位置的基波量测采样信号在所述电网额定频率下单个基 波周期内的采样点数和上述已知信号谐波次数的差值绝对值等于1,计算上述采样点数的 值;
[0125] S230:根据上述采样点数的值和上述电网基波频率,计算得到能导致伪振荡产生 的采样频率;
[0126] S240:利用上述能导致伪振荡产生的采样频率之外的频率对
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