[發(fā)明專利]一種防止次同步振蕩監(jiān)控裝置幅值突變工況下誤動的方法

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• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN108241092A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李祝昆;徐海波;杜平;王計林;萬玉良;黃玲;劉海波;項頌;朱傳宏;任建鋒;顏云松;吳堅;劉鑫;陳璐;李雪明
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司;南京南瑞集團公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G05B19/048
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 劉豐

本發(fā)明公開了一種防止次同步振蕩監(jiān)控裝置幅值突變工況下誤動的方法，屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域。本發(fā)明對元件電氣量采樣，包括三相電壓與三相電流，進行FFT計算，得到電壓與電流在0?100Hz間各頻譜的幅值，對0?100Hz間的頻譜幅值的極值出現(xiàn)次數(shù)進行統(tǒng)計，當(dāng)統(tǒng)計的極值次數(shù)超過預(yù)先設(shè)定的定值時，判定計算結(jié)果為幅值突變的工況，在此工況下，F(xiàn)FT計算的諧波值不能用作次同步振蕩監(jiān)控判斷邏輯所用的數(shù)據(jù)。本發(fā)明僅需采集單個變電站或新能源場站的本地信息即可做出決策判斷，可實現(xiàn)特定區(qū)域的次同步振蕩監(jiān)控，也可依賴廣域信息組網(wǎng)實現(xiàn)整個電網(wǎng)的分層控制，可根據(jù)實際工程靈活實施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說本發(fā)明涉及一種防止次同步振蕩監(jiān)控裝置幅值突變工況下誤動的方法。

背景技術(shù)

次同步振蕩原指汽輪發(fā)電機組與串聯(lián)補償或高壓直流輸電裝置之間的機電扭振，其振蕩頻率多在10～40Hz之間，風(fēng)電機組接入電網(wǎng)后也面臨著發(fā)生次同步振蕩的威脅，而且使得電網(wǎng)的次同步振蕩變得更加復(fù)雜。2015年7月1日新疆哈密地區(qū)電網(wǎng)發(fā)生了頻率為19.4Hz左右的次同步振蕩，導(dǎo)致花園電廠#2、#1、#3機組(東方電氣)TSR軸系扭振保護動作跳閘(模態(tài)3,頻率30.76Hz)，共損失功率128萬千瓦；天山站聯(lián)變下網(wǎng)功率波動至350萬千瓦，西北電網(wǎng)頻率波動至49.91Hz。

次同步振蕩監(jiān)控裝置通過實時監(jiān)測安裝處的電氣量，計算0-100Hz間電氣量的頻譜幅值。當(dāng)諧波幅值超過一定值時，切除部分新能源機組或解列相應(yīng)線路以平息次同步振蕩。對諧波的檢測主要使用FFT(快速傅氏變換)算法，是離散傅氏變換(DFT)的快速算法。如圖1是沒有幅值階躍時的電氣量瞬時值波形圖，圖2是對應(yīng)圖1波形的FFT計算結(jié)果的幅頻曲線圖，在檢測結(jié)果所作的幅頻曲線圖上，可看出諧波對應(yīng)的頻率點的幅值最大，隨著頻率向兩邊延伸，相對應(yīng)的幅值遞減，極值點則對應(yīng)著諧波的幅值。

因此，在次同步振蕩監(jiān)控中，可以通過FFT算法檢測電氣量諧波值，根據(jù)0-100Hz頻段間的電氣量諧波幅值、相位差的變化來定位次同步振蕩源頭。但針對電力系統(tǒng)一次設(shè)備投切、短路故障等工況變化引起的電氣量幅值突變，F(xiàn)FT的計算結(jié)果也會在0-100Hz頻段間存在多個極值點的情況，導(dǎo)致在電力系統(tǒng)沒有次同步諧波的情況下裝置也會檢測出0-100Hz頻段間的電氣量諧波幅值，有可能引起監(jiān)控裝置的誤動作。如圖3是幅值階躍的電氣量瞬時值波形圖，圖4是對應(yīng)圖3波形的FFT計算結(jié)果的幅頻曲線圖，在圖4中明顯可以看到，由于電氣量幅值突變的原因，F(xiàn)FT計算結(jié)果存在多處極值，可能引起監(jiān)控裝置的誤動作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決由于電氣量幅值突變造成次同步振蕩監(jiān)控裝置誤動的問題，提出一種防止次同步振蕩監(jiān)控裝置幅值突變工況下誤動的方法。該方法可以準(zhǔn)確分辨出幅值突變工況下的FFT計算結(jié)果，彌補FFT算法在次同步振蕩監(jiān)控應(yīng)用中的缺陷。

具體地說，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案，包括以下步驟：

1)次同步振蕩監(jiān)控裝置對元件電氣量采樣，包括三相電壓與三相電流，進行FFT計算，得到電壓與電流在0-100Hz間各頻譜的幅值。

2)對0-100Hz間的頻譜幅值的極值出現(xiàn)次數(shù)進行統(tǒng)計。

3)當(dāng)統(tǒng)計的極值次數(shù)超過預(yù)先設(shè)定的定值時，判定計算結(jié)果為幅值突變的工況，在此工況下，F(xiàn)FT計算的諧波值不能用作次同步振蕩監(jiān)控判斷邏輯所用的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明針對FFT的計算結(jié)果，在0-100Hz頻段上的幅值，對其統(tǒng)計極值出現(xiàn)的次數(shù)，當(dāng)極值次數(shù)超過一定值時，可判定本次計算為幅值突變工況下的結(jié)果。本發(fā)明可以區(qū)分FFT分析結(jié)果中由于幅值突變引起的諧波干擾，為抑制次同步振蕩現(xiàn)象提供準(zhǔn)確測量數(shù)據(jù)，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1是沒有幅值階躍的電氣量瞬時值波形圖。