有效
电力系统振荡风险评估方法、系统、计算机设备及介质
赵国庆、张海东、吴艳平、樊陈、窦仁晖、杨青、姜玉磊、姚志强、任辉、徐歆、任浩、李莹
中国电力科学研究院有限公司
赵
赵国庆 专利 176
中国电力科学研究院有限公司频率测量遥信遥控电子数据处理
张
张海东 专利 161
中国电力科学研究院有限公司频率测量遥信遥控电子数据处理
吴
吴艳平 专利 107
中国电力科学研究院有限公司频率测量遥信遥控电子数据处理
樊
樊陈 专利 152
中国电力科学研究院有限公司频率测量遥信遥控供电配电储能
窦
窦仁晖 专利 174
中国电力科学研究院有限公司频率测量遥信遥控供电配电储能

杨青 专利 381
浙江大学频率测量光学法测试材料遥信遥控
姜
姜玉磊 专利 90
中国电力科学研究院有限公司遥信遥控电子数据处理物理仪器
姚
姚志强 专利 146
国家电网有限公司华东分部频率测量遥信遥控电子数据处理
任
任辉 专利 129
国网山东省电力公司五莲县供电公司频率测量遥信遥控电子数据处理
徐
徐歆 专利 105
中国电力科学研究院有限公司遥信遥控电子数据处理计算技术
任
任浩 专利 125
湖南大学频率测量遥信遥控电子数据处理
李
李莹 专利 67
中国电力科学研究院有限公司供电配电储能发电变电配电电学
摘要
本发明属于电力自动化领域,公开了一种电力系统振荡风险评估方法、系统、计算机设备及介质,包括实时监测电力系统的量测数据,并根据量测数据确定电力系统是否存在次/超同步振荡间谐波,获取次/超同步振荡间谐波的频率、幅值以及电压电流角度差,并结合历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率及各振荡风险频率的幅值阈值,得到次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果;将振荡风险评估结果中存在振荡风险的次/超同步振荡间谐波的频率及幅值补充至历史记录数据中,更新历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率以及各振荡风险频率的幅值阈值。基于实时数据和历史记录数据进行振荡风险评估,提高振荡风险评估结果的准确性,降低误报率。
1.一种电力系统振荡风险评估方法,其特征在于,包括:实时监测电力系统的量测数据,并根据量测数据确定电力系统是否存在次/超同步振荡间谐波;以及当电力系统存在次/超同步振荡间谐波时,获取次/超同步振荡间谐波的频率、幅值以及电压电流角度差;根据次/超同步振荡间谐波的频率、幅值以及电压电流角度差,并结合历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率及各振荡风险频率的幅值阈值,进行数据趋势计算及逻辑判断得到次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果;将振荡风险评估结果中存在振荡风险的次/超同步振荡间谐波的频率以及幅值补充至历史记录数据中,并更新历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率以及各振荡风险频率的幅值阈值;所述将振荡风险评估结果中存在振荡风险的次/超同步振荡间谐波的频率以及幅值补充至历史记录数据中,更新历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率以及各振荡风险频率的幅值阈值包括:获取扭振频率的目标次/超同步振荡间谐波,将扭振频率与扭振频率的目标次/超同步振荡间谐波的频率的均值作为新的扭振频率;遍历各振荡风险频率:获取当前振荡风险频率的目标次/超同步振荡间谐波,将当前振荡风险频率的幅值阈值与当前振荡风险频率的目标次/超同步振荡间谐波的幅值的均值作为当前振荡风险频率新的幅值阈值;剔除次/超同步振荡间谐波中的扭振频率的目标次/超同步振荡间谐波和各振荡风险频率的目标次/超同步振荡间谐波,得到剩余次/超同步振荡间谐波;以及当剩余次/超同步振荡间谐波不为空时,遍历各剩余次/超同步振荡间谐波:将当前剩余次/超同步振荡间谐波作为振荡风险频率,将当前剩余次/超同步振荡间谐波的幅值作为当前振荡风险频率的幅值阈值;其中,扭振频率的目标次/超同步振荡间谐波为频率与扭振频率之间的差值小于第一预设差值阈值的次/超同步振荡间谐波;各振荡风险频率的目标次/超同步振荡间谐波为频率与各振荡风险频率之间的差值小于第二预设阈值的次/超同步振荡间谐波。
2.根据权利要求1所述的电力系统振荡风险评估方法,其特征在于,所述当电力系统存在次/超同步振荡间谐波时,获取次/超同步振荡间谐波的频率、幅值以及电压电流角度差包括:获取电压或电流除去基波之外的各间谐波;将各间谐波按照幅值从大到小的顺序进行排序,将排序前N个间谐波作为评估用的次/超同步振荡间谐波;其中,N为预设常数;获取各次/超同步振荡间谐波的频率、幅值以及电压电流角度差。
3.根据权利要求1所述的电力系统振荡风险评估方法,其特征在于,所述根据次/超同步振荡间谐波的频率、幅值以及电压电流角度差,并结合历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率及各振荡风险频率的幅值阈值,进行数据趋势计算及逻辑判断得到次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果包括:获取次/超同步振荡间谐波的频率与扭振频率之间的差值;当差值小于预设差值阈值时,次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果为最高级振荡风险;当差值不小于预设差值阈值时,判断各振荡风险频率中是否存在与次/超同步振荡间谐波的频率相同的振荡风险频率;当不存在与次/超同步振荡间谐波的频率相同的振荡风险频率时,次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果为出现新振荡风险;当存在与次/超同步振荡间谐波的频率相同的振荡风险频率时,将相同的振荡风险频率作为目标振荡风险频率;根据目标振荡风险频率的幅值阈值,得到次/超同步振荡间谐波的幅值评估门槛值,并通过下述评估逻辑得到次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果:当满足条件1、条件2和条件3时,振荡风险评估结果为一级振荡风险;当满足条件2或条件2和条件3时,振荡风险评估结果为二级振荡风险;当满足条件1、条件1和条件2或条件1和条件3时,振荡风险评估结果为三级振荡风险;当仅满足条件3时,振荡风险评估结果为四级振荡风险;当条件1、条件2和条件3均不满足时,振荡风险评估结果为不进行风险预警;其中,条件1:次/超同步振荡间谐波的幅值大于幅值评估门槛值,且持续时间大于第一预设时间阈值;条件2:次/超同步振荡间谐波的幅值持续放大时间大于第二预设时间阈值;条件3:次/超同步振荡间谐波的cosθ值的符号与流入母线的符号一致,且持续时间大于第三预设时间阈值;其中,θ为电压电流角度差。
4.根据权利要求1所述的电力系统振荡风险评估方法,其特征在于,所述扭振频率初始化时设为电力系统预设范围内发电机轴系的扭振频率的互补频率;所述历史记录数据为电力系统当前负荷水平下的历史记录数据。
5.根据权利要求1所述的电力系统振荡风险评估方法,其特征在于,还包括:获取振荡风险评估结果中存在振荡风险的次/超同步振荡间谐波的持续时间、振荡最终形态以及次/超同步振荡间谐波持续时间内的长录波数据并记录。
6.一种电力系统振荡风险评估系统,其特征在于,包括:数据获取模块,用于实时监测电力系统的量测数据,并根据量测数据确定电力系统是否存在次/超同步振荡间谐波;以及当电力系统存在次/超同步振荡间谐波时,获取次/超同步振荡间谐波的频率、幅值以及电压电流角度差;振荡风险评估模块,用于根据次/超同步振荡间谐波的频率、幅值以及电压电流角度差,并结合历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率及各振荡风险频率的幅值阈值,进行数据趋势计算及逻辑判断得到次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果;数据更新模块,用于将振荡风险评估结果中存在振荡风险的次/超同步振荡间谐波的频率以及幅值补充至历史记录数据中,并更新历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率以及各振荡风险频率的幅值阈值;所述将振荡风险评估结果中存在振荡风险的次/超同步振荡间谐波的频率以及幅值补充至历史记录数据中,更新历史记录数据中的扭振频率、各振荡风险频率以及各振荡风险频率的幅值阈值包括:获取扭振频率的目标次/超同步振荡间谐波,将扭振频率与扭振频率的目标次/超同步振荡间谐波的频率的均值作为新的扭振频率;遍历各振荡风险频率:获取当前振荡风险频率的目标次/超同步振荡间谐波,将当前振荡风险频率的幅值阈值与当前振荡风险频率的目标次/超同步振荡间谐波的幅值的均值作为当前振荡风险频率新的幅值阈值;剔除次/超同步振荡间谐波中的扭振频率的目标次/超同步振荡间谐波和各振荡风险频率的目标次/超同步振荡间谐波,得到剩余次/超同步振荡间谐波;以及当剩余次/超同步振荡间谐波不为空时,遍历各剩余次/超同步振荡间谐波:将当前剩余次/超同步振荡间谐波作为振荡风险频率,将当前剩余次/超同步振荡间谐波的幅值作为当前振荡风险频率的幅值阈值;其中,扭振频率的目标次/超同步振荡间谐波为频率与扭振频率之间的差值小于第一预设差值阈值的次/超同步振荡间谐波;各振荡风险频率的目标次/超同步振荡间谐波为频率与各振荡风险频率之间的差值小于第二预设阈值的次/超同步振荡间谐波。
7.根据权利要求6所述的电力系统振荡风险评估系统,其特征在于,所述振荡风险评估模块具体用于:获取次/超同步振荡间谐波的频率与扭振频率之间的差值;当差值小于预设差值阈值时,次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果为最高级振荡风险;当差值不小于预设差值阈值时,判断各振荡风险频率中是否存在与次/超同步振荡间谐波的频率相同的振荡风险频率;当不存在与次/超同步振荡间谐波的频率相同的振荡风险频率时,次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果为出现新振荡风险;当存在与次/超同步振荡间谐波的频率相同的振荡风险频率时,将相同的振荡风险频率作为目标振荡风险频率;根据目标振荡风险频率的幅值阈值,得到次/超同步振荡间谐波的幅值评估门槛值,并通过下述评估逻辑得到次/超同步振荡间谐波的振荡风险评估结果:当满足条件1、条件2和条件3时,振荡风险评估结果为一级振荡风险;当满足条件2或条件2和条件3时,振荡风险评估结果为二级振荡风险;当满足条件1、条件1和条件2或条件1和条件3时,振荡风险评估结果为三级振荡风险;当仅满足条件3时,振荡风险评估结果为四级振荡风险;当条件1、条件2和条件3均不满足时,振荡风险评估结果为不进行风险预警;其中,条件1:次/超同步振荡间谐波的幅值大于幅值评估门槛值,且持续时间大于第一预设时间阈值;条件2:次/超同步振荡间谐波的幅值持续放大时间大于第二预设时间阈值;条件3:次/超同步振荡间谐波的cosθ值的符号与流入母线的符号一致,且持续时间大于第三预设时间阈值;其中,θ为电压电流角度差。
8.一种计算机设备,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,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述电力系统振荡风险评估方法的步骤。
9.一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,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述电力系统振荡风险评估方法的步骤。



