[发明专利]电力系统次/超同步振荡广域监测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统动态监测技术领域，具体涉及一种电力系统次/超同步振荡广域监测方法和系统。

背景技术

近年来，由于新能源发、输电技术快速持续发展，各种电力电子设备或装置，如双馈风机、直驱风机、光伏发电、静止同步补偿器(STATCOM)、柔性直流输电换流器，得到了广泛的应用，但是这些新型电力设备与电网相互作用也会引发危险的次/超同步振荡，影响电力系统的安全稳定运行和供电质量。此外，交流输电系统中为了提高线路输送能力与电力系统暂态稳定性，常采用串联电容补偿。但串联电容补偿也是引发电力系统次/超同步谐振或振荡的主要原因之一。电力系统中出现的次/超同步振荡,可能危及机组和电网的安全稳定运行，需进行有效的监测。

目前，次/超同步振荡的监测主要依靠机组当地的扭振监测与保护装置。对于调度人员来说，不能及时掌握系统层面的次/超同步振荡相关信息，且不能在同一时刻捕捉到大规模电力系统不同地点的次/超同步振荡的实时和/或动态信息。调度人员只能在机组扭振监测与保护装置的数据经现场人员上报后，才能获得次/超同步振荡的相关信息，无法实现次同步振荡的在线监测分析与全局预警。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种电力系统次/超同步振荡广域监测方法，及时发现并采取相应的措施快速消除次/超振荡对目标电网的不利影响。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种电力系统次/超同步振荡广域监测方法，包括以下步骤：将目标电网划分为多个分区，对所述多个分区分别设置监测节点；采集所有监测节点的次/超同步电压和次/超同步电流；对所有监测节点的次/超同步电压和次/超同步电流进行同步处理和同步状态估计得到所述目标电网的次/超同步振荡情况；根据所述目标电网的次/超同步振荡情况进行显示，并根据预设的预警规则判断所述目标电网的次/超同步振荡情况是否需要预警。

根据本发明实施例的电力系统次/超同步振荡广域监测方法，采用次/超监测子站实时测量目标电网中相应节点的次/超同步电压、电流相量，并将相量数据通过通信网络输送到监测主站；监测主站在接收各个监测子站的信息后，进行相量数据同步处理，通过次/超同步状态估计得到的次/超同步电压、电流信息来监测全电网的次/超同步振荡情况，进而提供相应的次/超同步振荡全景显示和预警功能，有助于调度人员实时掌握电网的运行情况，及时发现并采取相应的措施快速消除次/超振荡对系统的不利影响，为保证电力系统稳定运行提供了一种快捷、有效的手段。

另外，根据本发明上述实施例的电力系统次/超同步振荡广域监测方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述采集所有监测节点的次/超同步电压和次/超同步电流进一步包括：将所述所有监测节点采集的三相电压、电流信号转化基波电压、电流相量和各次次/超同步电压、电流相量，并将相量数据打上同步时标形成多个数据包。

进一步地，所述对所有监测节点的次/超同步电压和次/超同步电流进行同步处理进一步包括：根据所述多个数据包中包含的秒脉冲信息和每秒采样序号将其置于实时数据库和/或历史数据中对应时标位置，从而使得主站获得各个时间断面全局的次/超同步相量信息。

进一步地，所述同步处理的步骤还包括：当监测出某个节点的通信延迟超过通信延迟阈值时，将通信状况信息进行报警和反馈；采用预滤波、零均值化和错点剔除方法，排除子站上送相量数据中出现的因干扰而导致的大误差数据。

进一步地，所述同步状态估计的步骤包括：基于电网拓扑和模型参数，利用经同步处理后的各节点测得的该模式节点电压相量和支路电流相量，建立状态估计量测方程，进而求解该方程得到对应次/超同步模式的状态相量，最终得到所述目标电网在相应时间断面和该次/超同步模式上的全局状态。

本发明的一个目的在于提出一种电力系统次/超同步振荡广域监测系统，及时发现并采取相应的措施快速消除次/超振荡对目标电网的不利影响。