[发明专利]一种电力仿真数据变量对的不稳定性可视分析方法

说明书

本发明公开了一种电力仿真数据变量对的不稳定性可视分析方法，包括以下步骤：步骤1：获取多维的时序数据，时序数据包括电压、频率、电网节点之间的连接关系以及电气距离；步骤2：将步骤1中的进行转换，计算得到频率和电压偏移值两个变量的时序变化；步骤3：对步骤2得到的数据进行编绘条带，条带的颜色编码频率值，条带的宽度编码电压偏移值；视图的布局为：纵向排列各组数据所对应的条带，横向为时序上的展开；检测条带变化，进行异常监测；本发明的电力仿真数据变量对的不稳定性可视分析方法，可以从不同维度上分析电力仿真数据，并用直观的方法考察它们的关联性，通过突出各种特征，用以分析故障后冲击传播的模式。

技术领域

本发明涉及电力系统稳定性分析技术领域，特别涉及一种电力仿真数据变量对的不稳定性可视分析方法。

背景技术

因电力系统的不稳定造成的严重停电问题可导致巨大的经济损失，研究电力系统的稳定性是电力行业的一个根本问题。基于CIGRE研究委员会和IEEE电力系统动态性能委员会提出的定义，电力系统的稳定性可以根据功角稳定性、频率稳定性和电压稳定性进行大致分类。电网作为电力系统的典型形式，是一种通过组织良好的分配系统将电力从发电机传输给用户的网络。

近年，可视化技术针对电网数据分析社区演示和操作的需求，提供了一系列实用工具。GreenGrid和Grid-IE是两个最流行的工具，使用户可以直观地分析电网及其操作。它们主要通过使用传统的数据可视化来满足稳态和静态仿真的基本需求方法。一些可视化技术充分利用了传统的动画，轮廓，数据聚合和虚拟环境等方法，用来支持功率流和传输分析；也有一些技术采用GPS同步频率测量来监视广域和实时频率状态。

过去的异常分析一般使用计算的方法进行模拟，缺乏辅助观察者的工具。因此通过可视化方法协助观察者直观地对数据进行分析变得十分重要。

发明内容

本发明提供了一种电力仿真数据变量对的不稳定性可视分析方法，基于后端提供的电力仿真数据绘制视图，通过调节视图，实现从不同角度对电网状态的分析，可以快速有效地发现数据中的异常点。

一种电力仿真数据变量对的不稳定性可视分析方法，包括以下步骤：

步骤1：获取多维的时序数据，时序数据包括电压、频率、电网节点之间的连接关系以及电气距离；

步骤2：将步骤1中的进行转换，计算得到频率和电压偏移值两个变量的时序变化；

步骤3：对步骤2得到的数据进行编绘条带，条带的颜色编码频率值，条带的宽度编码电压偏移值；

视图的布局为：纵向排列各组数据所对应的条带，横向为时序上的展开；

检测条带变化，进行异常监测。

步骤1中获取的数据包括电力行业通常用的电压、频率等物理量，以评判电网稳定性；步骤3中，所建立的界面中，得到的视图为WaveLines视图，为了结合两个物理量以及时序、数据构成，对于每一组数据采用一个由颜色和宽度编码的条带描绘。条带中，使用颜色编码频率值、使用宽度编码电压偏移值；视图的布局为，纵向排列各组数据所对应的条带，横向为时序上的展开。

选择电压与频率作为变量对能够充分体现电力系统的稳定性。通过对它们的时序变化进行监测，本发明可以分析三相接地短路故障、由于冲击的扩散和发电机转子变化所引发的电网失稳现象、仿真参数设置错误等情况。

视图中一个条带的物理意义为电网中的一个节点，亦即一条母线。

WaveLines视图的目的为监测所选数据样本的总体状态、并分析局部的变动。视图可以直观地以图案的形式描绘出数据所代表的变化模式，用户可以通过直接观察图案之间的样式差别进行不同数据的比较。