基于量测数据信息的电力系统功率振荡分析实验平台的制作方法

本实用新型涉及一种电力系统功率振荡特征分析实验平台，尤其涉及基于量测数据信息的电力系统功率振荡分析实验平台。

背景技术：

近年来，随着远距离大容量输电走廊的建设及电网互联程度的提高，有功功率低频振荡问题已成为危险互联电网安全运行的重要因素之一。传统的元件模型分析法，传统平台对元件模型及参数需求高的局限。

基于GPS的广域相量测量的系统的应用，为利用动态轨迹信息分析电力系统功率振荡特征提供了新的数据平台。区别于传统基于元件模型的特征分析法，基于量测轨迹的功率振荡特征分析法仅依赖于量测信息来提取低频振荡特征信息并进行分析。为了更好的满足基于量测信息的功率振荡特征分析法的需求，建立一个能够灵活接入各种量测数据的电力系统功率振荡特征分析实验平台，对验证各种基于量测数据信息的低频振荡特征提取与分析方法的有效性提供了一个行之有效的手段，有利于促进基于量测数据信息的功率振荡分析方法的发展。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种基于量测数据信息的电力系统功率振荡分析实验平台，旨在解决传统平台对元件模型及参数需求高的问题。

为了解决以上技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：基于量测数据信息的电力系统功率振荡分析实验平台，包括RT-LAB仿真装置、模拟PMU装置、数据再同步装置、数据集中装置和数据分析工作站。

RT-LAB仿真装置：采集电力系统动态功率振荡轨迹及数据，RT-LAB仿真装置的数据输出端与模拟PMU装置的数据输入端连接。模拟PMU装置：模拟PMU装置的量测输出端与数据再同步装置的数据输入端连接。数据再同步装置：数据再同步装置对模拟PMU装置获取的带有时标多源数据进行再同步处理，得到多源同步时间序列数据。数据集中装置：数据集中装置的数据输入端与数据再同步装置的量测输出端连接；数据集中装置接来自数据再同步装置的数据，并数据进行预处理。数据分析工作站：数据分析工作站数据输入端与数据集中装置的输出端连接，数据分析工作站接受来自数据集中装置的数据，对功率振荡过程进行分析。

本实用新型通过设置不同类型的扰动方式，利用RT-LAB仿真系统获取具有不同振荡特征的动态轨迹及数据信息。数据再同步装置能够将带有时标的多源数据信息进行再同步处理，从而得到具有同步时标的同步时间序列数据。这样，本试验系统不仅可以利用单一数据源进行功率振荡特征提取与分析，也可以利用多源信息进行振荡特征提取与分析，扩展了实验平台的使用范围，尤其适用于高校和科研院所，摆脱了对元件模型及参数的局限性，方便开展基于量测数据信息的电力系统有功振荡特征分析。

数据分析工作站集成多种功率振荡特征提取算法，利用数据库子系统提供的相关数据信息进行振荡特征分析，从而有效验证各种分析算法的计算性能和特征参数提取的准确性。

数据分析工作站根据需求将振荡特征参数提取结果和分析结果进行直观展示，包括分析结果展示和动态振荡轨迹展示。

进一步，数据分析工作站包括历史数据库、基于单数据源的振荡特征提取子系统和基于多数据源的振荡特征提取子系统。

历史数据库与数据集中装置连接，用于接收和存储数据。

历史数据库与基于单数据源的振荡特征提取子系统连接，且历史数据库与基于多数据源的振荡特征提取子系统连接，用于提供分析所需数据。

再进一步，数据分析工作站还包括显示子系统。

显示子系统与历史数据库、基于单数据源的振荡特征提取子系统和基于多数据源的振荡特征子系统均相连，用于显示动态振荡轨迹和特征提取结果。

与现有技术相比本实用新型的优点是：

本实用新型是一种基于量测数据信息的电力系统有功振荡特征分析实验平台，实现了多类型振荡数据信息的生成、采集、处理、分析和显示功能，基于此可开展多种电力系统功率振荡特征分析算法的验证，极大地扩展了实验平台的使用范围，摆脱了传统平台对元件模型及参数需求高的局限。本实用新型基于量测数据信息的电力系统有功振荡特征分析实验平台为电力系统功率振荡控制分析提供了新的技术手段。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本实用新型的系统原理示意图；

图2为本实用新型中数据分析工作站的系统原理示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1和图2，基于量测数据信息的电力系统功率振荡分析实验平台，包括RT-LAB仿真装置、模拟PMU装置、数据再同步装置、数据集中装置和数据分析工作站；

RT-LAB仿真装置：采集电力系统动态功率振荡轨迹及数据，RT-LAB仿真装置的数据输出端与模拟PMU装置的数据输入端连接；

模拟PMU装置：模拟PMU装置的量测输出端与数据再同步装置的数据输入端连接；

数据再同步装置：数据再同步装置对模拟PMU装置获取的带有时标多源数据进行再同步处理，得到多源同步时间序列数据；

数据集中装置：数据集中装置的数据输入端与数据再同步装置的量测输出端连接；数据集中装置接来自数据再同步装置的数据，并数据进行预处理；

数据分析工作站：数据分析工作站数据输入端与数据集中装置的输出端连接，数据分析工作站接受来自数据集中装置的数据，对功率振荡过程进行分析。

参阅图2，数据分析工作站包括历史数据库、显示子系统、基于单数据源的振荡特征提取子系统和基于多数据源的振荡特征提取子系统。

历史数据库与数据集中装置连接，用于接收和存储数据。历史数据库与基于单数据源的振荡特征提取子系统连接，且历史数据库与基于多数据源的振荡特征提取子系统连接，用于提供分析所需数据。显示子系统与历史数据库、基于单数据源的振荡特征提取子系统和基于多数据源的振荡特征子系统均相连，用于显示动态振荡轨迹和特征提取结果。

其中，RT-LAB仿真装置：电力系统实时数字仿真设备。模拟PMU装置：模拟电力系统同步相量测量（PMU）功能的设备。数据再同步装置：从PMU收集相量测量数据，并进行同步组包、 本地存储并发送至数据集中装置。

本实施例的实验系统工作过程如下：

步骤一：数据生成与采集，通过设置不同类型的故障，利用RT-LAB仿真装置获得具有不同特征的电力系统动态功率振荡轨迹及数据，保证实验平台能够采集到具有多种振荡特征数据信息，提高所设计平台的仿真与分析的实验能力。

步骤二：利用数据再同步装置对模拟PMU装置获取的带有时标多源数据进行再同步处理，得到多源同步时间序列数据，并上传至数据集中装置进行数据预处理，剔除坏数据。

步骤三：振荡特征提取，数据分析工作站接受来自数据集中器的同步数据，存储在历史数据库子系统中，利用基于单数据源的振荡特征提取子系统和基于多数据源的振荡特征子系统提取系统功率振荡特征参数，并根据特征参数对功率振荡过程进行分析。

步骤四：数据显示，振荡轨迹与振荡特征显示子系统根据需求将功率振荡特征参数及分析结果进行直观展示，包括振荡轨迹显示，功率振荡分析结果展示和历史信息展示。

本实用新型中基于量测数据信息的电力系统有功振荡特征分析实验平台，充分利用现有实时仿真分析工具，灵活接入各种量测数据，在此基础上可以充分验证基于多源量测数据及基于单一量测数据的功率振荡特征提取与分析方法，为基于量测数据信息的电力系统有功振荡特征分析提供了一种高效的实验平台。

此外，本实用新型中单个装置均属于本领域技术人员不付出劳动便可以获知的有现有技术，本实用新型旨在保护整个系统，这里不再对单个装置一一详述。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。