[發明專利]一種基于寬頻測量的功率平衡校驗方法及裝置

在審

• 申請號: 202110129315.6
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112904083A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 藺立;李磊;余高旺;馬小燕;劉樹猛;劉志遠
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

本發明涉及一種基于寬頻測量的功率平衡校驗方法及裝置，通過在基于時標計算的基波數據計算中增加諧波和間諧波數據計算，并且基于衛星同步使測量數據的計算、上送時標完全一致，使得功率平衡校驗中引入了能夠真實反映諧波能量的數據，并且使得用于較驗的基波、諧波以及間諧波數據具有統一的時間斷面，此時再進行功率平衡校驗完全消除了各功率節點數據不同時刻造成的功率平衡計算誤差，并且能夠全面監測系統較寬頻率范圍內電壓、電流特性，實現事前預估可能的振蕩趨勢，事中發出振蕩告警并追溯振蕩源，事后分析振蕩原因的功能。

技術領域

本發明涉及變電站監測相關技術領域，尤其涉及一種基于寬頻測量的功率平衡校驗方法及裝置。

背景技術

目前變電站內功率平衡的校驗有兩種方法，一是基于測控裝置的遙測數據進行功率平衡校驗，二是基于電能量采集裝置進功率平衡校驗。這兩種方法都存在一個共同的缺陷，就是數據的計算、上送、時標均是非同步的，多臺裝置間的原始上送數據無法形成統一的時間斷面數據，從而導致只能以某一個裝置的數據時刻為基準，其他裝置對該時刻進行插值估算數據，在系統負荷變化較大的時間段內，功率平衡的計算誤差較大，容易超出考核指標。

圖1中示出了基于非實時動態監測系統下功率平衡計算示意圖，非實時動態監測系統的終端采集測量裝置如“測控裝置”、“電能質量監測裝置”等，其上送數據的策略為周期上送加突變上送，多臺裝置間數據的時序如圖1所示。因此，挑選任意時刻計算功率平衡時，大概率出現多數裝置的數據找不到選定時刻的真值，需要使用前后數據進行插值估算，由此得到的功率平衡計算結果必然存在較大誤差。

目前具有統一時間斷面的電力系統動態監測系統只有基于同步相量測量裝置(Phasor Measurement Unit，PMU)的WAMS系統，該系統解決了不同裝置的計算、時標的同步問題，但是同步相量測量裝置主要用于分析系統振蕩等穩定性問題，其計算的上送數據均為基波數據，且對諧波的抑制有較高的要求，所以其數據雖然能形成統一的時間斷面，但是因為無法疊加諧波能量，故不能正確反應實際系統的功率傳輸情況。圖2示出了基于同步相量測量裝置(PMU)的功率平衡計算示意圖，在基于同步相量測量裝置(PMU)的實時動態監測系統下，各裝置基于衛星同步使測量數據的計算、上送時標完全一致，且每臺裝置均1秒等間隔計算100次數據并上送，故以任一裝置的任一數據為基準均可在其他裝置的數據中找到實際測量的真值，不會出現插值估算造成的誤差。但是同步相量測量裝置(PMU)上送的數據僅包含基波測量結果，諧波消耗的功率無法計入，最終計算功率平衡時會出現偏差。

由于功率平衡是調度控制中心對變電站安全穩定運行的重要考核指標，所以更高精度的功率平衡計算方法對變電站運維的考核用重要意義。

發明內容

基于現有技術的上述情況，本發明的目的在于基于同步相量測量的原理，提供了一種基于寬頻測量的功率平衡校驗方法及裝置，增加了諧波和間諧波數據的計算以及上送，使得新增的諧波、間諧波數據和原有的基波數據形成統一的時間斷面，從而解決現有WAMS系統中無法反應諧波能量的問題，同時也解決了非同步系統中無法形成統一時間斷面的問題。

為達到上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種基于寬頻測量的功率平衡校驗方法，包括步驟：

對電信號進行采樣并打時間戳，使得每個采樣點對應唯一的時標；

每秒鐘等間隔進行N次基波數據計算，并進行N次上送，所述N次上送中包括每秒的0時刻；

每秒鐘進行1次諧波和間諧波數據計算，在每秒的0時刻進行1次上送；

將所述上送的具有統一時間斷面的基波數據、諧波數據和間諧波數據進行疊加計算，并進行功率平衡校驗。

進一步的，所述基波數據計算包括DFT計算。

進一步的，所述諧波和間諧波數據計算包括FFT計算。

進一步的，所述N與DFT計算的窗長相關。