[發(fā)明專利]基于PMU測量相量的次同步振蕩識別與告警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010158721.0
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111398679B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉灝;亓源;畢天姝;熊文;王莉;危國恩
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;韓珂

本發(fā)明公開了一種基于PMU測量相量的次同步振蕩識別與告警方法，基于支持向量機算法實現(xiàn)對次同步振蕩的快速識別，在此基礎(chǔ)上，基于FFT頻譜分析，過濾由噪聲引起的間諧波分量，通過設(shè)置自適應(yīng)的振蕩持續(xù)時間閾值，及時進行次同步振蕩告警。該方法能夠快速、準確地識別次同步振蕩行為，并能有效區(qū)分振蕩和疑似振蕩的噪聲，對敏感頻率、能量累計較多、振蕩發(fā)散較快的危險振蕩行為及時做出反應(yīng)，并且在相對安全的狀態(tài)下保證不誤發(fā)告警信息，因此采用基于PMU測量相量的次同步振蕩識別與告警方法具有十分顯著的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于PMU測量相量的次同步振蕩識別與告警方法。

背景技術(shù)

大力發(fā)展新能源是我國保障能源安全、應(yīng)對氣候變化的重要舉措，風(fēng)電、光伏是我國新能源利用的主要方式，在“三北”地區(qū)建設(shè)千萬千瓦級風(fēng)電/光伏基地、利用特高壓直流送出是我國可再生能源開發(fā)利用的主導(dǎo)形式。大規(guī)模新能源匯集地區(qū)，新能源并網(wǎng)需裝設(shè)大量電力電子設(shè)備，會將次/超同步諧波分量引入電力信號，從而造成電力系統(tǒng)次同步振蕩現(xiàn)象。哈密-鄭州直流送端風(fēng)電基地穩(wěn)定問題突出，次同步振蕩現(xiàn)象多發(fā)，嚴重時引起3臺660MW火電機組跳機。因此，次同步振蕩的實時監(jiān)測對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。

同步相量測量單元(Phasor Measurement Units,PMUs)具有同步性、快速性和精確性，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)動態(tài)實時監(jiān)測。

目前基于PMU的電力系統(tǒng)次同步振蕩識別，需要對大量的數(shù)據(jù)點進行FFT頻譜分析，根據(jù)所得間諧波分量的頻率、幅值以及連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)來辨別。這種方式運算量大，用時長，在對次同步振蕩識別的快速性上尚有提升空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于PMU測量相量的次同步振蕩識別與告警方法，能夠快速、準確地識別次同步振蕩行為，并及時進行次同步振蕩告警。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于PMU測量相量的次同步振蕩識別與告警方法，包括：

采用支持向量機算法，對有次同步振蕩與無次同步振蕩的PMU測量相量數(shù)據(jù)中提取出的特征向量在三維空間中區(qū)分開，從而訓(xùn)練出相應(yīng)的分類器；

對于PMU新測得的類型未知的數(shù)據(jù)，將提取出的特征輸入至分類器，實現(xiàn)次同步振蕩的識別，得到有次同步振蕩行為的數(shù)據(jù)窗中的數(shù)據(jù)；

將有次同步振蕩行為的數(shù)據(jù)窗中的數(shù)據(jù)進行FFT頻譜分析，提取間諧波分量頻率與幅值；利用間諧波分量幅值與預(yù)先確定的幅值閾值濾除噪聲引起的間諧波分量，再根據(jù)剩余間諧波分量的頻率與自適應(yīng)的振蕩持續(xù)時間閾值的關(guān)系，來判斷是否產(chǎn)生告警信號。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，基于支持向量機算法的實現(xiàn)對次同步振蕩的快速識別，在此基礎(chǔ)上，基于FFT頻譜分析，過濾由噪聲引起的間諧波分量，通過設(shè)置自適應(yīng)的振蕩持續(xù)時間閾值，及時進行次同步振蕩告警。該方法能夠快速、準確地識別次同步振蕩行為，并能有效區(qū)分振蕩和疑似振蕩的噪聲，對敏感頻率、能量累計較多、振蕩發(fā)散較快的危險振蕩行為及時做出反應(yīng)，并且在相對安全的狀態(tài)下保證不誤發(fā)告警信息，因此采用基于PMU測量相量的次同步振蕩識別與告警方法具有十分顯著的優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的支持向量機算法原理圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種基于PMU測量相量的次同步振蕩識別與告警方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的振蕩與非振蕩的數(shù)據(jù)窗三種特征對比圖