技术领域本发明专利涉及一种基于广域响应的暂态稳定在线预判系统实现方法，属于广域系统暂态稳定预判分析领域。
背景技术：
面对我国能源资源分配严重不均衡的现状，大电网的互联成为解决该问题的有效途径。互联系统的安全稳定运行，尤其是互联系统的暂态稳定性对全系统安全、稳定起到至关重要的作用。如能准确、快速地预判广域电力系统稳定性，就能为控制策略的生成、稳定控制措施的实行赢得宝贵时间，从而有效保障电网安全运行。目前，传统的暂态稳定在线预判系统大多是由主站来完成管理、存储、暂态判稳、决策等功能，这样造成主站工作负荷大，易出错，暂态稳定在线预判耗费时间较长，从而响应的快速性达不到要求，难以保证互联大电网的安全稳定运行。
技术实现要素：
本发明的目的，在于提供一种基于广域响应的暂态稳定在线预判系统实现方法，其可提高广域系统暂态稳定在线预判的快速性和可靠性，改善了系统的响应速度，减少主站的数据冗余。为达到上述目的，本发明的解决方案是：各子站数据集中器对测量模块测得的电气量数据进行分类、整合、存储，根据需要将所需数据打包并实时发送给附近其他子站以及本子站的暂态稳定在线预判模块，各子站暂态稳定在线预判模块根据本站与各临近子站的测量数据判断该区域内系统是否失稳，并将判断结果传到主站，主站综合判断结果下发操作命令。各个子站的测量模块、数据集中器与暂态稳定在线预判模块集成为一个子站PMU模块。数据集中器接收测量模块测得的相关电气量信息，在基于GPS时间基准的同步时钟脉冲控制下，送入暂态稳定在线预判模块中的微处理器单元，其采用暂态稳定在线预判程序对电气量进行计算并判断出子站系统的稳定性，在判断过程中，各个量的时间参考都应基于GPS的同步参考时间。暂态稳定在线预判模块中所采用的在线预判方法是将多机系统等值为一个两机系统，利用功角——振荡中心电压轨迹来判断。其核心就是利用振荡中心点电压轨迹进行面积积分，具体积分公式如下所示：A=∫t0tend|(Vu-V(t))||V(t-T)-V(t)T|dtV(t)=ENcosδ(t)2]]>其中：A为积分面积，Vu为积分起始电压设定值，V(t)是t时刻振荡中心点的采样电压，T为采样时间间隔，t0是Vu对应的时间，tend为积分终止时间。EN为发电机群的等值电势，δ(t)是t时刻两发电机群的功角差。在短路接地及相应故障切除时刻，等值系统的电势变化会造成电压轨迹发生突变。由于短路接地造成的电压跌落只与故障点到量测点的距离相关，与故障严重程度无关，故障持续时间内积分面积较大，可能造成暂态失稳误判。所以为了防止误判，还需要增加电压约束条件，计算公式如下：ΔV(t)=V(t)-V(t-T)ΔV(t)<0|ΔV(t)|>k|ΔV(t-T)|]]>上式中k的取值，通常根据经验k＝10。当电压满足上式时，系统没有失去暂态稳定。当电压不满足上式且V(t)低于Vu时，则进行面积积分，若积分面积A大于设定值Aset，则系统失去暂态稳定，若积分面积A小于设定值Aset且能维持1s，则系统还是处于暂态稳定状态。采用上述方案以后，本发明将暂态稳定判断模块集成到子站PMU模块中，利用新的规约机制实现系统暂态过程的实时监控和快速稳定判断与控制，有别于常规稳态监控和定期召唤录波的方式；子站数据集中器的测量数据互通，暂态稳定在线预判模块能够实时分析本子站与相近子站的运行数据，区域内的暂态失稳情况能被及时发现；暂态稳定在线预判模块向主站传送处理过的数据以及判断结果，而不是原始测量的数据，减少了网络上的数据传输量，提高了系统响应速度，减少了主站的数据冗余，提高了供电可靠性。附图说明图1为基于广域响应的暂态稳定在线预判系统总结构图图2为子站PMU模块原理结构图具体实施方式以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。本发明提供了一种新型的基于广域响应的暂态稳定在线预判系统如图1所示，其实现方法包括：步骤(1)如图2所示，子站PMU中的测量模块利用GPS信号对所在地的电压、电流、发电机功角等进行同步测量，将相角、频率、幅值等电气量信息上传到数据集中器。步骤(2)数据集中器按照每个数据上的时标，对数据进行分类、整合，并将数据存储在存储单元。根据不同的需要将数据打包，实时发送给附近其他子站以及本子站的暂态稳定在线预判模块。各子站的数据集中器之间按请求传输模式传输，任一子站可以向其他子站发出请求传送的命令，被请求的子站则按请求来组织、发送有关信息。步骤(3)各子站的暂态稳定在线预判模块通过判断数据集中器传来的本子站与各临近子站的测量数据，判断该区域内是否出现电力系统失稳的状态。在判断过程中，各个量的时间参考都应基于GPS的同步参考时间。采用基于受扰电压轨迹的暂态稳定在线预判方法对电力系统进行暂态失稳判断。该方法是将多机系统等值为一个两机系统，利用功角——振荡中心电压轨迹来判断。其核心就是利用振荡中心点电压轨迹进行面积积分，具体积分公式如下所示：A=∫t0tend|(Vu-V(t))||V(t-T)-V(t)T|dtV(t)=ENcosδ(t)2---(1)]]>其中：A为积分面积，Vu为积分起始电压设定值，V(t)是t时刻振荡中心点的采样电压，T为采样时间间隔，t0是Vu对应的时间，tend为积分终止时间。EN为发电机群的等值电势，δ(t)是t时刻两发电机群的功角差。在短路接地及相应故障切除时刻，等值系统的电势变化会造成电压轨迹发生突变。由于短路接地造成的电压跌落只与故障点到量测点的距离相关，与故障严重程度无关，故障持续时间内积分面积较大，可能造成暂态失稳误判。所以为了防止误判，还需要增加电压约束条件，计算公式如下：ΔV(t)=V(t)-V(t-T)ΔV(t)<0|ΔV(t)|>k|ΔV(t-T)|---(2)]]>上式中k的取值，通常根据经验k＝10。当电压满足(2)式时，系统没有失去暂态稳定。当电压不满足(2)式且V(t)低于Vu时，则如公式(1)进行面积积分，若积分面积A大于设定值Aset，则系统失去暂态稳定，若积分面积A小于设定值Aset且能维持1s，则系统还是处于暂态稳定状态。步骤(4)主站综合各子站暂态稳定在线预判模块传来的判断结果，基于GPS时间信号判断系统中故障源，并向各子站发送切机命令。与传统的暂态稳定在线预判系统相比，本发明将暂态稳定判断过程放入子站PMU中进行，减少了主站的工作量，提高了响应速度。传统的暂态稳定在线预判系统全都由主站来完成管理、存储、暂态判稳、决策等功能，所有测量数据都由主站来处理，主站工作负荷大，易出错，响应速度较慢，难以保证互联大电网的长期安全稳定运行。本发明将暂态稳定判断模块集成到子站PMU中，利用新的规约机制实现系统暂态过程的实时监控和快速稳定判断与控制，有别于常规稳态监控和定期召唤录波的方式；子站数据集中器的测量数据互通，暂态稳定在线预判模块能够调用本子站与相近子站的测量数据，区域内的暂态失稳更容易被发现；暂态稳定在线预判模块向主站发送处理过的数据以及判断结果，而不是原始测量的相量数据，减少了网络中的数据传输，提高了系统响应速度，减少了主站的数据冗余。以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。