[發明專利]同步相量測量單元優化配置方法和系統

有效

• 申請號: 201610918133.6
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN107910862B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 伍雙喜;吳國炳;徐衍會;宮曉珊;楊銀國;錢峰;劉俊磊;段秦剛
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力調度控制中心;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

一種同步相量測量單元優化配置方法，包括獲取待監測的沖擊性負荷；以變電站為節點、以各電壓等級輸電線路為支路建立地理接線圖網絡結構拓撲；根據所述地理接線圖網絡結構拓撲確定網絡中各節點的連通矩陣；根據所述連通矩陣獲取與所述待監測沖擊性負荷對應的變電站直接相連的上級變電站的數組，所述數組的元素包括變電站編號、變電站的下級沖擊性負荷個數及同步相量測量單元狀態參數；根據所述數組確定需配置同步相量測量單元的節點。本申請進一步提供一種同步相量測量單元優化配置系統。通過同步相量測量單元優化配置和系統，實現對電力系統中負荷側強迫性振蕩擾動源進行準確定位和監控的同時可最大程度減少需配置的同步相量測量單元的數量。

技術領域

本發明涉及電力系統安全穩定領域，特別是涉及一種用于負荷側強迫振蕩擾動源定位的同步相量測量單元優化配置方法及系統。

背景技術

隨著電網規模日益擴大，強迫功率振蕩在實際電網中多次發生，嚴重地影響了電網安全穩定運行。電力系統中持續周期性負荷擾動會引發電力系統強迫振蕩，當擾動頻率與電力系統自然振蕩頻率相同或接近時產生共振，電力系統強迫振蕩達到最大幅值，表現為機組間轉子角的劇烈搖擺，輸電線傳輸功率的大幅波動。共振機理低頻振蕩的發生，關鍵在于擾動源的存在，常規的負阻尼振蕩控制措施很難抑制強迫功率振蕩，快速發現并準確切除強迫功率擾動源是現在最好的抑制方法，因此擾動源的尋找和分析至關重要。

現在日益增大的電網裝機容量以及日益復雜的全國聯網格局使得電網的穩定監視和控制越來越重要，基于全球定位系統GPS的同步相量測量單元PMU(phasormeasurement unit)是廣域測量系統的重要組成部分，PMU的出現使在電力系統廣域范圍內實現發電機功角和母線電壓的實時監控成為可能，能為電力系統安全穩定運行提供必要的預測和控制依據。由于經濟和技術條件上的限制，目前還不可能在系統所有節點均配置PMU，而且對每個節點都配置PMU不僅不經濟而且也沒必要，研究如何利用最少的PMU來進行整個電網的穩定分析具有不可估量的重要性與迫切性。

現有研究多關注于原動機功率擾動引發強迫振蕩，而對于負荷側強迫振蕩產生機理、影響因素以及擾動源的定位等問題的研究還不夠透徹。少有專門針對負荷側強迫振蕩的監測措施，因此，亟有必要提供可用于負荷側強迫振蕩擾動源定位的PMU配置方法，以彌補以上技術空白。

發明內容

基于此，有必要提供一種用于負荷側強迫振蕩擾動源定位的同步相量測量單元優化配置方法及系統。

一種同步相量測量單元優化配置方法，包括：獲取待監測的沖擊性負荷；以變電站為節點、以各電壓等級輸電線路為支路建立地理接線圖網絡結構拓撲；根據所述地理接線圖網絡結構拓撲確定網絡中各節點的連通矩陣；根據所述連通矩陣獲取與所述待監測沖擊性負荷對應的變電站直接相連的上級變電站的數組，所述數組的元素包括變電站編號、變電站的下級沖擊性負荷個數及同步相量測量單元狀態參數；根據所述數組確定需配置同步相量測量單元的節點。

一種同步相量測量單元優化配置系統，包括：獲取模塊，用于獲取待監測的沖擊性負荷；網絡建立模塊，用于以變電站為節點、以各電壓等級輸電線路為支路建立地理接線圖網絡結構拓撲；節點模塊，用于根據所述地理接線圖網絡結構拓撲確定網絡中各節點的連通矩陣；數組模塊，用于根據所述連通矩陣獲取與所述待監測沖擊性負荷對應的變電站直接相連的上級變電站的數組，所述數組的元素包括變電站編號、變電站的下級沖擊性負荷個數及同步相量測量單元狀態參數；配置確定模塊，用于根據所述數組確定需配置同步相量測量單元的節點。

上述同步相量測量單元優化配置方法和系統，以可能產生強迫性振蕩的沖擊性負荷為主要待監控的沖擊性負荷，并根據電力系統地理接線圖建立電力系統的地理接線圖網絡結構拓撲，對該地理接線圖網絡結構拓撲中各節點進行遍歷和判斷，快速和準確的確定需要額外配置同步相量測量單元的節點，得到同步相量測量單元的最優的配置方案，使得在實現對電力系統中負荷側強迫性振蕩擾動源進行準確定位和監控的同時可最大程度減少需配置的同步相量測量單元的數量,確保電力系統的安全穩定運行。