[发明专利]一种基于宽频测量的功率平衡校验方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于宽频测量的功率平衡校验方法及装置，通过在基于时标计算的基波数据计算中增加谐波和间谐波数据计算，并且基于卫星同步使测量数据的计算、上送时标完全一致，使得功率平衡校验中引入了能够真实反映谐波能量的数据，并且使得用于较验的基波、谐波以及间谐波数据具有统一的时间断面，此时再进行功率平衡校验完全消除了各功率节点数据不同时刻造成的功率平衡计算误差，并且能够全面监测系统较宽频率范围内电压、电流特性，实现事前预估可能的振荡趋势，事中发出振荡告警并追溯振荡源，事后分析振荡原因的功能。

技术领域

本发明涉及变电站监测相关技术领域，尤其涉及一种基于宽频测量的功率平衡校验方法及装置。

背景技术

目前变电站内功率平衡的校验有两种方法，一是基于测控装置的遥测数据进行功率平衡校验，二是基于电能量采集装置进功率平衡校验。这两种方法都存在一个共同的缺陷，就是数据的计算、上送、时标均是非同步的，多台装置间的原始上送数据无法形成统一的时间断面数据，从而导致只能以某一个装置的数据时刻为基准，其他装置对该时刻进行插值估算数据，在系统负荷变化较大的时间段内，功率平衡的计算误差较大，容易超出考核指标。

图1中示出了基于非实时动态监测系统下功率平衡计算示意图，非实时动态监测系统的终端采集测量装置如“测控装置”、“电能质量监测装置”等，其上送数据的策略为周期上送加突变上送，多台装置间数据的时序如图1所示。因此，挑选任意时刻计算功率平衡时，大概率出现多数装置的数据找不到选定时刻的真值，需要使用前后数据进行插值估算，由此得到的功率平衡计算结果必然存在较大误差。

目前具有统一时间断面的电力系统动态监测系统只有基于同步相量测量装置(Phasor Measurement Unit，PMU)的WAMS系统，该系统解决了不同装置的计算、时标的同步问题，但是同步相量测量装置主要用于分析系统振荡等稳定性问题，其计算的上送数据均为基波数据，且对谐波的抑制有较高的要求，所以其数据虽然能形成统一的时间断面，但是因为无法叠加谐波能量，故不能正确反应实际系统的功率传输情况。图2示出了基于同步相量测量装置(PMU)的功率平衡计算示意图，在基于同步相量测量装置(PMU)的实时动态监测系统下，各装置基于卫星同步使测量数据的计算、上送时标完全一致，且每台装置均1秒等间隔计算100次数据并上送，故以任一装置的任一数据为基准均可在其他装置的数据中找到实际测量的真值，不会出现插值估算造成的误差。但是同步相量测量装置(PMU)上送的数据仅包含基波测量结果，谐波消耗的功率无法计入，最终计算功率平衡时会出现偏差。

由于功率平衡是调度控制中心对变电站安全稳定运行的重要考核指标，所以更高精度的功率平衡计算方法对变电站运维的考核用重要意义。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于基于同步相量测量的原理，提供了一种基于宽频测量的功率平衡校验方法及装置，增加了谐波和间谐波数据的计算以及上送，使得新增的谐波、间谐波数据和原有的基波数据形成统一的时间断面，从而解决现有WAMS系统中无法反应谐波能量的问题，同时也解决了非同步系统中无法形成统一时间断面的问题。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于宽频测量的功率平衡校验方法，包括步骤：

对电信号进行采样并打时间戳，使得每个采样点对应唯一的时标；

每秒钟等间隔进行N次基波数据计算，并进行N次上送，所述N次上送中包括每秒的0时刻；

每秒钟进行1次谐波和间谐波数据计算，在每秒的0时刻进行1次上送；

将所述上送的具有统一时间断面的基波数据、谐波数据和间谐波数据进行叠加计算，并进行功率平衡校验。

进一步的，所述基波数据计算包括DFT计算。

进一步的，所述谐波和间谐波数据计算包括FFT计算。

进一步的，所述N与DFT计算的窗长相关。