有效
一种判断电网无功功率振荡振源的方法
杨立滨、刘庭响、李正曦、周万鹏、马俊雄、王恺、曹志梅、肖峰
国网青海省电力公司清洁能源发展研究院
摘要
本发明涉及电网运维技术领域,本发明提供的一种判断电网无功功率振荡振源的方法,通过获取电网无功功率振荡相关历史数据、发电机励磁调节器控制信息及电网运行状态参数,利用聚类分析技术建立镜像测试空间组,并为每个空间匹配适合的判断模型进行测试。通过复制任务至多个测试空间并行处理,本发明能够高效筛选出符合预设电压波动范围的匹配结果,从而准确确定电网无功功率振荡振源。最后,生成执行参数并发送至设备端进行调整,有效减少了判断过程中的电压波动和设备损耗,显著提高了电网供电的稳定性。
1.一种判断电网无功功率振荡振源的方法,其特征在于,包括:步骤S101,获取电网无功功率振荡振源历史数据、发电机励磁调节器的控制、无功功率的变化情况、电网运行状态参数以及励磁调节器故障;步骤S102,对电网无功功率振荡振源历史数据进行聚类分析,得到电网无功功率振荡振源聚类结果,根据电网无功功率振荡振源聚类结果的数据种类建立对应的镜像测试空间,得到镜像测试空间组,镜像测试空间组包括第一测试空间、第二测试空间、第三测试空间以及第四测试空间;步骤S103,接收判断电网无功功率振荡振源任务,将判断电网无功功率振荡振源任务进行解析,得到解析后的判断电网无功功率振荡振源任务,将解析后的判断电网无功功率振荡振源任务在判断模型知识库中进行匹配,得到第一判断模型、第二判断模型、第三判断模型以及第四判断模型,将第一判断模型在第一测试空间中进行配置,将第二判断模型在第二测试空间中进行配置,将第三判断模型在第三测试空间中进行配置,将第四判断模型在第四测试空间中进行配置;步骤S104,对镜像测试空间组内测试空间的数量进行统计,得到测试空间数量,根据测试空间数量对判断电网无功功率振荡振源任务进行复制,得到第一待判断电网无功功率振荡振源任务、第二待判断电网无功功率振荡振源任务、第三待判断电网无功功率振荡振源任务以及第四待判断电网无功功率振荡振源任务;步骤S105,将第一待判断电网无功功率振荡振源任务代入第一测试空间中的第一判断模型,输出第一测试结果,将第二待判断电网无功功率振荡振源任务代入第二测试空间中的第二判断模型,输出第二测试结果,将第三待判断电网无功功率振荡振源任务代入第三测试空间中的第三判断模型,输出第三测试结果,将第四待判断电网无功功率振荡振源任务代入第四测试空间中的第四判断模型,输出第四测试结果,将第一测试结果、第二测试结果、第三测试结果以及第四测试结果代入预设震荡知识库中进行匹配,得到第一匹配结果、第二匹配结果、第三匹配结果以及第四匹配结果,对第一匹配结果、第二匹配结果、第三匹配结果以及第四匹配结果中的电压波动进行判断,筛选出符合预设电压波动范围的匹配结果,得到符合预设电压波动范围的匹配结果,调取符合预设电压波动范围的匹配结果对应的电网无功功率振荡振源控制参数,将符合预设电压波动范围的匹配结果对应的电网无功功率振荡振源控制参数作为执行参数,将执行参数发送至设备端,得到电网无功功率振荡振源判断结果;所述步骤S103,包括:接收用户发起的判断电网无功功率振荡振源的任务请求,对接收到的任务进行解析,得到任务的要求、目标以及所需的输入数据,所需的输入数据包括振荡事件的特征、历史数据的范围、需要判断的具体振源类型;系统访问预先构建的判断模型知识库,判断模型知识库包括用于判断电网无功功率振荡振源的模型;根据解析后的任务要求,在判断模型知识库中进行匹配,选择最适合当前振荡事件的判断模型,基于匹配结果,选择出四个最适合当前任务的判断模型,分别命名为第一判断模型、第二判断模型、第三判断模型和第四判断模型;将选定的四个判断模型分别配置到之前建立的四个镜像测试空间中,镜像测试空间包括将模型与测试空间的数据接口对接、设置模型的参数和初始条件、配置模型运行所需的资源;在配置完成后,对四个测试空间中的判断模型进行验证;所述步骤S104,包括:建立的镜像测试空间组进行遍历或查询,以确定组内测试空间的总数量,根据测试空间的数量,系统决定需要将原始的判断电网无功功率振荡振源任务复制成多少份;系统对原始任务进行复制操作,生成与测试空间数量相匹配的任务副本,生成四个任务副本,四个任务副本分别命名为第一待判断电网无功功率振荡振源任务、第二待判断电网无功功率振荡振源任务、第三待判断电网无功功率振荡振源任务以及第四待判断电网无功功率振荡振源任务。
2.如权利要求1所述的一种判断电网无功功率振荡振源的方法,其特征在于,所述步骤S101,包括:从电网运行记录中提取历史无功功率振荡事件的数据,历史无功功率振荡事件的数据包括振荡发生的时间、地点、持续时间、振荡幅度,以及电网的运行状态参数;获取发电机励磁调节器的控制信息,发电机励磁调节器的控制信息包括发电机励磁调节器的控制策略、参数设置、控制模式以及控制过程中的变化记录;通过电网监测设备实时获取无功功率的变化数据,无功功率的变化数据包括无功功率的实时值、变化趋势以及波动频率;获取电网运行状态参数包括电网的实时运行电压、电网的实时运行电流、电网的实时运行有功功率、电网的实时运行频率,以及电网的拓扑结构。
3.如权利要求1所述的一种判断电网无功功率振荡振源的方法,其特征在于,所述步骤S102,包括:根据电网无功功率振荡振源历史数据,使用选定的聚类算法对预处理后的电网无功功率振荡振源历史数据进行聚类分析,得到聚类结果;根据聚类结果的数据种类和特征,建立对应的镜像测试空间,每个镜像测试空间都对应一个特定的聚类,用于模拟和测试该聚类下的电网无功功率振荡振源;将建立的多个镜像测试空间组织成一个镜像测试空间组,对镜像测试空间进行分组排序。
4.如权利要求1所述的一种判断电网无功功率振荡振源的方法,其特征在于,所述步骤S105,包括:对第一匹配结果、第二匹配结果、第三匹配结果以及第四匹配结果中的电压波动进行判断,并筛选出符合预设电压波动范围的匹配结果的具体步骤包括:设定电压波动范围,根据电网的稳定运行要求和实际经验,设定电压波动范围作为判断标准;从第一测试结果、第二测试结果、第三测试结果以及第四测试结果中,分别提取出与电压波动的信息,电压波动的信息包括电压的实时值、波动幅度以及波动频率;判断电压波动是否在预设范围内,对于每一个测试结果,将其中的电压波动信息与预设的电压波动范围进行比较,如果电压波动在预设范围内,则认为该测试结果是符合要求的,如果电压波动超出预设范围,则认为该测试结果是不符合要求;从四个测试结果中筛选出那些电压波动在预设范围内的匹配结果,匹配结果被认为是代表实际电网无功功率振荡振源。
5.如权利要求4所述的一种判断电网无功功率振荡振源的方法,其特征在于,所述步骤S105,包括:对第一匹配结果、第二匹配结果、第三匹配结果以及第四匹配结果中的电压波动进行判断,对于每一个符合预设电压波动范围的匹配结果,在预设震荡知识库中查找与该匹配结果相对应的电网无功功率振荡振源控制参数,电网无功功率振荡振源控制参数包括调整无功补偿设备的设置、改变发电机励磁系统的参数以及调整电网结构或负荷分布;将查找到的控制参数整理成执行参数,执行参数将用于调整电网的运行状态以抑制或消除无功功率振,通过通信网络,将执行参数发送至设备端,设备端是电网中的无功补偿设备、发电机励磁系统以及自动控制系统。



