电网宽频振荡广域协同监测方法、系统、设备及介质与流程

本发明属于电力系统自动化领域，涉及一种电网宽频振荡广域协同监测方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、随着新型电力系统推广建设，电力电子设备比例不断升高，机电与电磁暂态相互作用变强，出现宽频振荡等新形态稳定问题。新型电力系统中新能源发电占比高，特高压直流、常规直流、柔性直流以及柔性交流输电系统等广泛应用，分布式新能源发电、变频调速电机及电动汽车等大量涌现，“源-网-荷”各个环节均呈现电力电子化趋势，系统特性由传统的机电暂态为主导，逐渐演变为机电暂态与电磁暂态相互作用为主导，并最终向以全电磁暂态为主导发展，导致次/超同步振荡及中高频振荡等新型宽频振荡稳定性问题频发，威胁大电网运行安全。

2、现阶段，行业内针对宽频振荡问题，在振荡实时监测方面开展了一系列工作，提出了宽频振荡技术并研制了宽频测量装置，可以实现0～2500hz电网基波、间谐波和谐波的统一实时测量，这就为包括低频振荡及次/超同步振荡在内的宽频振荡的实时监测提供了可能并逐步得到广泛应用。虽然基于宽频测量技术开展了一系列监测方法和厂站端就地化分析工作，初步具有了宽频振荡的实时监测能力，但是受限于宽频测量监测点的部署数量，宽频测量监测数据在广域范围内未能开展协同交互技术研究，导致调度主站尚不具备宽频振荡广域监测和溯源能力。此外，考虑宽频测量装置短时间后难以大范围替换现有向量测量单元pmu，仅仅依靠宽频测量主站的监测数据无法全面支撑电网宽频振荡的广域监测，有必要借助广域测量系统wams监测点广泛部署的优势协同开展振荡的监测。

3、高比例电力电子设备的大规模应用使得电网的振荡日益频繁，且逐步从低频向高频发展，并引发机组跳闸等一系列事件，严重影响了电网的运行安全。由于振荡具有广泛传播的特点，当前单个厂站节点的宽频振荡监测结果在主站层面缺乏有效协同，导致在调度主站尚未形成宽频振荡广域监测能力，也无法为振荡的溯源提供支撑，给电网运行监测带来了风险。广域测量系统监测点虽然具有广泛部署的基础，但只能监测100hz以下的振荡，宽频测量装置虽然可以实现宽频振荡的实时监测，但是布点较少，无法形成广域范围的监测体系。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电网宽频振荡广域协同监测方法、系统、设备及介质。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明第一方面，提供一种电网宽频振荡广域协同监测方法，包括：

4、通过扩展广域测量系统前置设备的通信规约，统一接收调度主站范围内的广域测量系统测量数据和宽频测量装置测量数据；

5、以宽频测量装置测量数据为基础融合广域测量系统测量数据，得到调度主站范围内的宽频广域监测数据；

6、通过宽频测量装置的监测对象扩充广域测量系统的电网监测模型，得到调度主站范围内的电网宽频广域监测模型；以及当发生电网振荡时，以电网宽频广域监测模型展示宽频广域监测数据。

7、可选的，所述通过扩展广域测量系统前置设备的通信规约，统一接收调度主站范围内的广域测量系统测量数据和宽频测量装置测量数据时：

8、采用直接传输模式和云边协同模式接收各宽频测量装置的宽频测量装置测量数据；其中，云边协同模式接收的宽频测量装置测量数据包括厂站内预处理分析文件；当未发生电网振荡时，直接传输模式接收的宽频测量装置测量数据包括谐波测量数据和间谐波测量数据；当发生电网振荡时，直接传输模式接收的宽频测量装置测量数据包括谐波测量数据、间谐波测量数据、振荡信号特征量以及厂站端自身诊断分析结果。

9、可选的，还包括：

10、采用关系型数据库和非关系型数据库相结合的数据混合存储机制，将调度主站范围内的宽频广域监测数据进行统一存储；

11、其中，连续测量性数据采用时间序列进行存储，非连续性测量数据采用稀疏性方式存储，并将实时数据、历史数据和振荡事件数据分类存储。

12、可选的，还包括：

13、采用统一封装的数据访问中间件或服务化接口的方式，统一查询调度主站范围内的宽频广域监测数据。

14、可选的，所述当发生电网振荡时，以电网宽频广域监测模型展示宽频广域监测数据包括：

15、当电网振荡为低频振荡时，以宽频广域监测数据中的广域测量系统测量数据为主要数据，以广域测量系统所监测厂站涉及的厂站的宽频测量装置测量数据为辅助数据，通过电网宽频广域监测模型展示；

16、当电网振荡为次/超同步振荡时，将所有宽频广域监测数据以电网宽频广域监测模型展示；

17、当电网振荡为中高频振荡时，以宽频广域监测数据中的宽频测量装置测量数据为主要数据，以宽频测量装置所监测厂站涉及的厂站的广域测量系统测量数据为辅助数据，通过电网宽频广域监测模型展示。

18、可选的，还包括：

19、通过请求/响应模式进行宽频广域监测数据中的实时数据的远程调阅；

20、通过订阅/发布模式将宽频广域监测数据中的实时数据共享至其他调度主站；

21、将宽频广域监测数据中的历史数据同步到调控云运行数据平台；

22、当发生电网振荡且在调度主站范围内无法确认振荡源时：当电网振荡为低频振荡时，将广域测量系统测量数据传输至上一级调度主站；当电网振荡为次/超同步振荡时，将宽频广域监测数据传输至上一级调度主站；当电网振荡为中高频振荡时，将宽频测量装置测量数据传输至上一级调度主站。

23、本发明第二方面，提供一种电网宽频振荡广域协同监测系统，包括：

24、统一接收模块，用于通过扩展广域测量系统前置设备的通信规约，统一接收调度主站范围内的广域测量系统测量数据和宽频测量装置测量数据；

25、统一处理模块，用于以宽频测量装置测量数据为基础融合广域测量系统测量数据，得到调度主站范围内的宽频广域监测数据；

26、统一展示模块，用于通过宽频测量装置的监测对象扩充广域测量系统的电网监测模型，得到调度主站范围内的电网宽频广域监测模型；以及当发生电网振荡时，以电网宽频广域监测模型展示宽频广域监测数据。

27、可选的，所述通过扩展广域测量系统前置设备的通信规约，统一接收调度主站范围内的广域测量系统测量数据和宽频测量装置测量数据时：

28、采用直接传输模式和云边协同模式接收各宽频测量装置的宽频测量装置测量数据；其中，云边协同模式接收的宽频测量装置测量数据包括厂站内预处理分析文件；当未发生电网振荡时，直接传输模式接收的宽频测量装置测量数据包括谐波测量数据和间谐波测量数据；当发生电网振荡时，直接传输模式接收的宽频测量装置测量数据包括谐波测量数据、间谐波测量数据、振荡信号特征量以及厂站端自身诊断分析结果。

29、可选的，还包括统一存储模块，用于采用关系型数据库和非关系型数据库相结合的数据混合存储机制，将调度主站范围内的宽频广域监测数据进行统一存储；

30、其中，连续测量性数据采用时间序列进行存储，非连续性测量数据采用稀疏性方式存储，并将实时数据、历史数据和振荡事件数据分类存储。

31、可选的，还包括统一查询模块，用于采用统一封装的数据访问中间件或服务化接口的方式，统一查询调度主站范围内的宽频广域监测数据。

32、可选的，所述当发生电网振荡时，以电网宽频广域监测模型展示宽频广域监测数据包括：

33、当电网振荡为低频振荡时，以宽频广域监测数据中的广域测量系统测量数据为主要数据，以广域测量系统所监测厂站涉及的厂站的宽频测量装置测量数据为辅助数据，通过电网宽频广域监测模型展示；

34、当电网振荡为次/超同步振荡时，将所有宽频广域监测数据以电网宽频广域监测模型展示；

35、当电网振荡为中高频振荡时，以宽频广域监测数据中的宽频测量装置测量数据为主要数据，以宽频测量装置所监测厂站涉及的厂站的广域测量系统测量数据为辅助数据，通过电网宽频广域监测模型展示。

36、可选的，还包括多级主站协同模块；

37、多级主站协同模块用于通过请求/响应模式进行宽频广域监测数据中的实时数据的远程调阅；以及通过订阅/发布模式将宽频广域监测数据中的实时数据共享至其他调度主站；以及将宽频广域监测数据中的历史数据同步到调控云运行数据平台；以及当发生电网振荡且在调度主站范围内无法确认振荡源时：当电网振荡为低频振荡时，将广域测量系统测量数据传输至上一级调度主站；当电网振荡为次/超同步振荡时，将宽频广域监测数据传输至上一级调度主站；当电网振荡为中高频振荡时，将宽频测量装置测量数据传输至上一级调度主站。

38、本发明第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电网宽频振荡广域协同监测方法的步骤。

39、本发明第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电网宽频振荡广域协同监测方法的步骤。

40、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

41、本发明电网宽频振荡广域协同监测方法，通过扩展广域测量系统前置设备的通信规约，实现由广域测量系统前置设备对广域测量系统测量数据和宽频测量装置测量数据的统一接收，然后以宽频测量装置测量数据为基础融合广域测量系统测量数据，为广域测量系统测量数据和宽频测量装置测量数据的统一处理提供基础，通过宽频测量装置的监测对象扩充广域测量系统的电网监测模型得到电网宽频广域监测模型，实现电网监测模型的有效扩充，进而以电网宽频广域监测模型展示宽频广域监测数据，实现广域测量系统测量数据和宽频测量装置测量数据的统一展示。通过统一接收、统一处理和统一展示，实现调度主站内宽频振荡的广域测量系统和宽频测量装置的协同监测，能够充分整合现有广域测量系统和宽频测量装置的功能，形成广域范围的监测体系，提升调度主站应对宽频振荡的监测和分析能力，为新型电力系统的安全运行监测和调度控制提供有力支撑。