[發明專利]基于SCADA歷史數據搜索分析電力系統功率振蕩擾動源的方法

有效

• 申請號: 201310070911.7
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN103178521A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 梁壽愚;趙旋宇;李矛;李鵬;胡榮;顧慧杰;方文崇
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明是一種基于SCADA歷史數據搜索分析電力系統功率振蕩擾動源的方法，屬于基于SCADA歷史數據搜索分析電力系統功率振蕩擾動源的方法的改造技術。本發明屬于電力調度自動化領域，涉及電力系統功率振蕩擾動源的搜索定位技術。

背景技術

在電力系統中，發電機經輸電線路并列運行供電時，在某些運行狀態下可能出現發電機轉子之間的持續振蕩，引起母線電壓和輸電線路上功率發生相應的振蕩，影響了功率的正常輸送，嚴重時電力系統將會發生失去同步直至崩潰的嚴重后果。由于直接起因涉及到同步發電機轉子間的搖擺，稱為機電振蕩或功率振蕩，這種持續振蕩的頻率很低，通常稱之為低頻振蕩。

低頻振蕩是電力系統中發生頻繁、對系統穩定運行造成嚴重影響的一類事故,已經成為威脅互聯電網安全穩定運行、制約電網傳輸能力的重要因素之一。最近幾年，我國電網發生過多起低頻振蕩事件，調度機構的調度員、方式、自動化等專業部門需要分析歷史數據，一個原因是對實時告警的補充搜索仿真，研究不同限值下振蕩的模擬；另外一個是對歷史數據進行分析處理，生成分析報告。因此，如何找到方法實現歷史數據搜索分析電力系統功率振蕩擾動源功能，對保障電網的安全穩定運行、事件的仿真和分析意義重大，也是當前調度運行工作的最迫切需求。

低頻振蕩擾動源搜索定位技術在國內外有大量研究，主要成果集中在對?PMU（phasor?measurement?unit，相量測量單元）采集的動態數據進行數學分析理論，如：基于能量函數的強迫功率振蕩擾動源定位方法、采用Prony算法進行共振型低頻振蕩振源定位方法、希爾波特(Hilbert)變換解決大規模電網中低頻振蕩擾動源的定位方法等。

使用PMU數據的電力系統功率振蕩擾動源定位技術存在以下幾個問題和不足：

1）尚處于理論研究和仿真階段

可查閱的所有研究結果表明，低頻振蕩擾動源定位技術研究目前都還處于仿真和分析的階段，難以在生產運行中提供實時決策信息，尚未真正實現實用化的工程應用。

2）PMU布點有限，監測范圍不全

SCADA(Supervisory?Control?And?Data?Acquisition，即數據采集與監視控制)系統，即數據采集與監視控制系統，通過安裝在發電廠或變電站的一種遠動裝置RTU?(Remote?Terminal?Unit,遠程終端裝置）采集電網數據，是當前所有電力調度的實時監視系統即?EMS（Energy?Management?System,能量管理系統）所采用的數據采集架構。所以，SCADA數據覆蓋EMS系統接入的所有廠站。

與RTU相反，PMU并不是廠站建設的常規采集裝置，是需要專門部署，一般只部署在穩定問題比較突出的廠站，近期國內電力系統雖然加大投資，接入了大量PMU裝置，但PMU布點有限，監測范圍不全的問題仍然非常突出。

3）維護不到位，數據準確率不高

由于PMU是遠端數據采集的附加設備，對電網實時運行影響不大，站端的運行人員重視程度較低，而且對裝置的理解不夠和操作存在偏差，往往會引起數據的問題。

主站端往往通過建設專門的WAMS?(Wide?Area?Measurement?System，廣域監測系統)系統來接入PMU數據，與EMS系統難以集成，而且這些系統通常缺乏專業人員，維護難以到位。

4）實施成本過高

廣域監測系統需要重新搭建數據采集架構，廠站需要專門部署PMU裝置，主站系統應用復雜，必然導致實施成本大大增加。

發明內容

本發明的目的在于考慮上述問題而提供一種提高數據準確率，提高實用化水平，并大大節省投資的基于SCADA歷史數據搜索分析電力系統功率振蕩擾動源的方法。本發明方便實用，振蕩源實時定位結果信息的可信度高。

本發明的技術方案是：本發明的基于SCADA歷史數據搜索分析電力系統功率振蕩擾動源的方法，包括有如下步驟：

1)調用EMS系統的時序數據庫接口，分批量獲得電力設備有功值一個時間段的歷史數據，按照既定結構將這些數據放入緩存等待排隊計算；

2)排隊調用，對每一個隊列的歷史數據調用振蕩特征迭代函數進行迭代處理，在前一狀態的基礎上輸入新的數據，對某個電網設備有功來回擺動的特征量進行計算，與預先設置的定值進行比較后返回設備的狀態；

3)如果發現設備量測振蕩，則生成振蕩記錄返回，這個結構中分別記錄了設備名稱、開始振蕩時間、結束振蕩時間和振幅諸信息；