[發明專利]一種穩控裝置運行狀態的動態分析與量化評估方法

在審

• 申請號: 202010871605.3
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112016748A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 周敬森;謝剛文;張友強;方輝;朱晟毅;肖強;向紅吉;余亞南
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N20/00;H02J3/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 賀春林

本發明公開了一種穩控裝置運行狀態的動態分析與量化評估方法，屬于電網安全技術領域，包括以下步驟：S1、利用數字孿生技術構建與穩控裝置完整映射的數字虛擬模型；S2、所述穩控裝置和數字虛擬模型輸出數據構成穩控裝置孿生數據庫；S3、在穩控裝置孿生數據庫基礎上通過多維度數據實時采集與數據預處理技術實現穩控裝置運行狀態的全面感知；S4、根據穩控裝置運行狀態的全面感知結果構建穩控裝置的故障特征庫和安全指標體系，對穩控裝置的運行狀態進行動態分析與量化評估。本發明方法利用數字孿生仿真手段實現電網穩控裝置運行狀態的動態分析與量化評估，從而保障電網在電源結構、負荷類型以及網絡拓撲發生深刻變化條件下的安全穩定運行。

技術領域

本發明涉及電網安全技術領域，特別是一種穩控裝置運行狀態的動態分析與量化評估方法。

背景技術

我國多回跨區特高壓直流工程相繼投運，電網“強直弱交”特征進一步突出；風電和光伏等新能源并網容量持續增長，遠距離跨區輸電規模進一步提高，電網格局與電源結構發生重大改變，導致電網運行特性發生深刻變化，電網安全運行面臨較大風險，集中體現在三個方面：一是故障對系統的沖擊全局化，電網脆弱性增加。二是電源結構發生深刻變化，電網調節能力嚴重下降。三是電力電子化特征凸顯，電網穩定形態更加復雜。基于傳統交流系統形成的認識方法、防御理念、控制技術已滯后于特高壓交直流電網運行實踐，保障電網安全的安控技術與電網運行新特征已不相適應，需要對現代電力系統運行控制理念進行重新審視，重構大電網安全綜合防御體系，保障電網安全運行。

發明內容

有鑒于背景技術的上述缺陷，本發明的目的是提供一種穩控裝置運行狀態的動態分析與量化評估方法，通過構建穩控裝置的故障特征庫和安全指標體系，對穩控裝置的安全態勢進行動態分析與量化評估，以解決背景技術中提出的問題。

本法明的實施例提出一種穩控裝置運行狀態的動態分析與量化評估方法，包括以下步驟：

S1、利用數字孿生技術構建與穩控裝置完整映射的數字虛擬模型；

S2、所述穩控裝置和數字虛擬模型輸出數據構成穩控裝置孿生數據庫；

S3、在穩控裝置孿生數據庫基礎上通過多維度數據實時采集與數據預處理技術實現穩控裝置運行狀態的全面感知；

S4、根據穩控裝置運行狀態的全面感知結果構建穩控裝置的故障特征庫和安全指標體系，對穩控裝置的運行狀態進行動態分析與量化評估。

在本發明的優選實施例中，所述步驟S3包括：

S31、對穩控裝置的數字虛擬模型進行多維度數據實時采集；

S32、對實時采集獲得的多維度數據進行數據預處理；

S33、基于預處理后的多維度數據進行穩控裝置運行狀態分析與預測。

在本發明的優選實施例中，所述步驟S31包括大擾動和穩態運行狀態下穩控裝置數據的時域和頻域特性數據采集和分析，具體步驟如下：

S311、針對穩控裝置的大擾動與穩態運行狀態，分別進行多維度數據采集，并建立相關數據庫；

S312、針對大擾動與穩態運行狀態兩種情況，分別對數據庫中的數據進行時間序列排序，分析其時域特性；

S313、利用快速傅里葉變換分別對大擾動和穩態運行狀態下的數據時間序列進行頻譜估計，分析其頻域特性。

在本發明的優選實施例中，所述步驟S32包括：

S321、針對數據采集中的丟包、錯誤和重復情況，使用壞數據預篩選方法對原始數據進行梳理，剔除掉不完整、錯誤的壞數據；

S322、針對原始數據中可能摻雜的噪聲數據，選擇合適的數據信號預濾波器對原始數據進行處理，獲得最具有代表性的數據集合；