[發(fā)明專利]一種基于時(shí)變通信延時(shí)補(bǔ)償?shù)膶掝l振蕩預(yù)警系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115566695A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甄文喜;張彥琪;沈渭程;韓旭杉;馬彥宏;劉海偉;邵沖;馬喜平;董開松;陳柏旭;魏博;余姣;牛煒;徐宏雷;李津;周強(qiáng);王定美;呂清泉;劉麗娟;張金平;張健美;張珍珍;張睿曉;王晟
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)甘肅省電力公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/00
• 代理公司: 北京精金石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 王皓

本發(fā)明提供了一種基于時(shí)變通信延時(shí)補(bǔ)償?shù)膶掝l振蕩預(yù)警系統(tǒng)及方法，屬于電網(wǎng)狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明該系統(tǒng)主要由多個(gè)子站和主站構(gòu)成；子站包含寬頻振蕩監(jiān)測單元和寬頻振蕩數(shù)據(jù)集中器；主站對采集的寬頻相量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包含寬頻振蕩數(shù)據(jù)分析中心、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫。通過對區(qū)域電網(wǎng)關(guān)鍵機(jī)組的振蕩信號進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測，獲取區(qū)域電網(wǎng)寬頻數(shù)據(jù)，考慮了時(shí)變通信延時(shí)補(bǔ)償，通過對間諧波電流、電壓以及功率數(shù)據(jù)的分析，按照區(qū)域振蕩的特性以及間諧波在系統(tǒng)中傳播的范圍，劃定不同的預(yù)警級別。本發(fā)明對時(shí)變通信延時(shí)補(bǔ)償，通過振蕩線路和區(qū)域的識(shí)別，形成了對區(qū)域電網(wǎng)有效的寬頻帶振蕩管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時(shí)變通信延時(shí)補(bǔ)償?shù)膶掝l振蕩預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著大規(guī)模新能源并網(wǎng)、高壓直流輸電網(wǎng)絡(luò)形成及電力電子負(fù)荷投運(yùn)，現(xiàn)代電力系統(tǒng)表現(xiàn)出高比例可再生能源和高比例電力電子設(shè)備特征。“雙高”電力系統(tǒng)中電力電子設(shè)備與電網(wǎng)之間相互作用，會(huì)引起頻率在幾Hz到數(shù)千Hz范圍內(nèi)的寬頻振蕩。寬頻振蕩可能會(huì)損壞電力設(shè)備，導(dǎo)致新能源發(fā)電機(jī)組停運(yùn)等，嚴(yán)重影響設(shè)備安全和威脅系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，成為制約新能源高效消納的重要因素。因此，掌握寬頻振蕩的行為特征、探索寬頻振蕩的機(jī)理和實(shí)現(xiàn)寬頻振蕩的抑制，是電力系統(tǒng)亟須解決的問題。

目前的廣域監(jiān)測系統(tǒng)(wide area measurement system，WAMS)是以同步相量測量裝置(phasor measurement unit，PMU)的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)大跨度電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、分析和控制。但現(xiàn)有PMU只能監(jiān)測工頻(50或60Hz)附近的相量信息，不能涵蓋寬頻振蕩(如次同步振蕩、超同步振蕩和中高頻電磁振蕩等)的頻率變化范圍。因此，傳統(tǒng)WAMS系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中于電網(wǎng)運(yùn)行特征分析、低頻振蕩分析、暫態(tài)穩(wěn)定控制等方面，無法實(shí)現(xiàn)寬頻振蕩的監(jiān)測和分析。

在中國專利申請文獻(xiàn)CN107342628A中，公開了一種綜合多源信息的新能源接入寬頻帶穩(wěn)定性多級預(yù)警方法，首先通過對區(qū)域電網(wǎng)的關(guān)鍵變電站、新能源電站以及傳統(tǒng)火電機(jī)組的次同步振蕩信號進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測，獲取區(qū)域電網(wǎng)寬頻帶10-90Hz的間諧波電流、電壓、功率以及火電機(jī)組扭振數(shù)據(jù)，通過對間諧波電流、電壓以及功率數(shù)據(jù)的分析，按照區(qū)域振蕩的特性以及間諧波在系統(tǒng)中傳播的范圍，劃定不同的預(yù)警級別。本發(fā)明應(yīng)用在基于WAMS的次同步監(jiān)測預(yù)警主站內(nèi)，通過不同分級預(yù)警信息的設(shè)置，方便運(yùn)行人員直觀地確定系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生次同步振蕩的情況，從而及時(shí)采取應(yīng)對措施，保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但該方案無法實(shí)現(xiàn)寬頻振蕩的監(jiān)測和分析。

現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下不足：

1.傳統(tǒng)WAMS系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中于電網(wǎng)運(yùn)行特征分析、低頻振蕩分析、暫態(tài)穩(wěn)定控制等方面，無法實(shí)現(xiàn)寬頻振蕩的監(jiān)測和分析。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種基于時(shí)變通信延時(shí)補(bǔ)償?shù)膶掝l振蕩預(yù)警系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)主要由多個(gè)子站和主站構(gòu)成；子站包含多個(gè)可安裝于風(fēng)電、光伏新能源場站和變電站的寬頻振蕩監(jiān)測單元和寬頻振蕩數(shù)據(jù)集中器；主站主要是對采集的寬頻相量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包含寬頻振蕩數(shù)據(jù)分析中心、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫。通過對區(qū)域電網(wǎng)關(guān)鍵機(jī)組的振蕩信號進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測，獲取區(qū)域電網(wǎng)寬頻數(shù)據(jù)，通過對間諧波電流、電壓以及功率數(shù)據(jù)的分析，按照區(qū)域振蕩的特性以及間諧波在系統(tǒng)中傳播的范圍，劃定不同的預(yù)警級別。該系統(tǒng)信號分析方法考慮了時(shí)變通信延時(shí)補(bǔ)償，子站可實(shí)現(xiàn)基波、諧波和間諧波相量的采集和計(jì)算；主站對子站捕獲的同步相量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻振蕩的在線監(jiān)測與預(yù)警，可為調(diào)度人員提供有效的決策依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)寬頻振蕩的保護(hù)控制，以達(dá)到消除寬頻振蕩、降低系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的目的。本發(fā)明綜合新能源場站、系統(tǒng)站、火電機(jī)組以及直流系統(tǒng)的寬頻帶監(jiān)測信息的基礎(chǔ)上，通過對振蕩線路和區(qū)域的識(shí)別，從對系統(tǒng)安全影響的重要程度上，綜合火電機(jī)組的固有參數(shù)，形成了對區(qū)域電網(wǎng)有效的寬頻帶振蕩管理。

本發(fā)明提供了一種基于時(shí)變通信延時(shí)補(bǔ)償?shù)膶掝l振蕩預(yù)警系統(tǒng)，包括多個(gè)子站和主站，子站與主站連接；