一种直流调制信号监测线路选择方法技术

本发明专利技术涉及一种直流调制信号监测线路选择方法。首先根据实际情况评估几条线路发生故障的概率，基于此为各线路赋予权重值；然后对所有预选取直流调制信号监测线路逐一设置扰动，并求解其他线路功率前m次摆扰动能量和，并分别做归一化处理；定义基于线路故障概率的交流线路影响指标，最后选择此指标最大的线路作为直流调信号制监测线路。本发明专利技术方法不仅量化了各条交流线路之间的相互影响程度，还考虑到了各条线路的故障发生概率的影响，为直流调制信号监测线路的选取提供了良好的依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于直流调制领域，具体涉及一种考虑交流线路故障概率及相互影响的直流调制信号监测线路选择方法。
技术介绍
高压直流输电中的直流功率调制技术可以提高所连接交流系统的稳定性。直流功率调制(DCpowermodulation，DCM)是在直流集控系统中加入附加直流调制器，从两端交流系统中提取反映系统异常的信号来调节直流的传输功率，使之快速吸收或补偿其所连交流系统的功率过剩或缺额，起紧急支援和阻尼振荡的作用。国内已有大量文献研究如何利用直流系统的快速调节特性改善系统运行的稳定性。小信号直流功率调制能有效抑制小干扰下的功率振荡，提高系统动态稳定性；在大扰动情况下，合理利用直流的短时过载能力可以快速调制其注入交流系统的直流功率可以弥补暂态过程中功率的不平衡量，从而提高暂态功角稳定性。直流功率调制的输入信号选取对调制效果有明显的影响。选取不同地点的输入信号，系统敏感程度不同，因而导致不同的调制效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种考虑到直流附近交流线路故障概率及相互影响的直流调制信号监测线路选取方法，该方法不仅量化了各条交流线路之间的相互影响程度，还考虑到了各条线路的故障发生概率的影响，为直流调制信号监测线路的选取提供了良好的依据。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种直流调制信号监测线路选择方法，包括如下步骤，S1：初步选取交流线路作为监测线路，根据实际情况评估初步选取交流线路故障发生概率，并基于此为各交流线路赋予权重值；S2：对初步选取交流线路分别设置扰动，由此求解各交流线路功率前m次摆扰动能量，并分别做归一化处理；S3：定义基于线路故障概率的交流线路影响指标，即将权重值与归一化之后的扰动能量值进行相应计算，选择交流线路影响指标最大的交流线路作为直流调制信号监测线路。在本专利技术一实施例中，所述基于线路故障概率的交流线路影响指标具体定义方式如下，由于交流线路i的故障扰动导致交流线路j的功率扰动总能量定义为每条线路对自身的影响设为0即，并对分别进行归一化处理，得到对应的为结合各条交流线路的权重值，定义基于线路故障概率的交流线路影响指标，即考虑到其他交流线路故障概率时，对交流线路j可以表示为。在本专利技术一实施例中，所述步骤S3中，选择交流线路影响指标最大的交流线路作为直流调制信号监测线路的具体方式如下，比较值的大小，假设当j=l时，最大即，表明第l条交流线路受到其他交流线路的综合影响最大，即选择其做为直流调制信号监测线路。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术的方法考虑到了各条交流线路之间的互相影响，从而了解直流附近哪条交流线路受到其他交流线路的综合影响相对最大，并将这条线路作为直流监测线路，能够更好的反应其他各条交流线路的故障情况或者扰动情况，以便于直流系统能够更加迅速的做出正确的反应；（2）本专利技术的方法考虑到了各条交流线路发生故障扰动的概率，实际电力系统中因为环境等影响，各条交流线路发生故障的概率是不同的，该方法根据实际情况评估各条线路的故障发生概率，并将其反应到赋予的权重中，从而影响了最终直流调制检测信号的选取；（3）本专利技术方法提出的考虑到扰动概率的受其他交流线路影响指标具有独创性，这一指标量化了其他交流线路对某条交流线路的影响程度，还考虑到了各条线路的故障及扰动发生概率，很好的反应了各条交流线路之间的互相影响情况，为直流调制信号监测线路的选取提供了依据。附图说明图1是施加扰动后功率波动情况图。图2是某直流系统整流侧交流线路结构图。图3是调制信号取自不同监测线路时电厂H的功角摇摆曲线图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。本专利技术的一种直流调制信号监测线路选择方法，包括如下步骤，S1：初步选取交流线路作为监测线路，根据实际情况评估初步选取交流线路故障发生概率，并基于此为各交流线路赋予权重值；S2：对初步选取交流线路分别设置扰动，由此求解各交流线路功率前m次摆扰动能量，并分别做归一化处理；S3：定义基于线路故障概率的交流线路影响指标，即将权重值与归一化之后的扰动能量值进行相应计算，选择交流线路影响指标最大的交流线路作为直流调制信号监测线路。进一步的，所述基于线路故障概率的交流线路影响指标具体定义方式如下，由于交流线路i的故障扰动导致交流线路j的功率扰动总能量定义为每条线路对自身的影响设为0即，并对分别进行归一化处理，得到对应的为结合各条交流线路的权重值，定义基于线路故障概率的交流线路影响指标，即考虑到其他交流线路故障概率时，对交流线路j可以表示为。进一步的，所述步骤S3中，选择交流线路影响指标最大的交流线路作为直流调制信号监测线路的具体方式如下，比较值的大小，假设当j=l时，最大即，表明第l条交流线路受到其他交流线路的综合影响最大，即选择其做为直流调制信号监测线路。以下为本专利技术的具体实施过程。将换流站附近的交流线路L1，L2，L3…Ln作为初步选取监测线路，首先根据实际情况对线路L1，L2，L3…Ln发生故障概率进行评估，对应各交流线路的概率分别为g1、g2、g3…gn，则有，那么对应n条线路的权重可设置如表1所示。其中fi=pgi(i=1,2,…n；p＞0)以线路L1为例，首先在L1上设置小扰动，对应线路j功率波动情况如图1所示图1中t0代表扰动发生点，扰动刚发生，功率波动最严重，随着时间增加逐步趋于稳定，其中t1、t2、t3，…，tm表示功率波动与稳定值P0的前m个交点，那么S1j(1)、S1j(2)、S1j(3)…S1j(m)表示线路1扰动导致的线路j功率波动前m次上下摆动的扰动能量，实际操作时根据扰动严重程度及各线路振荡情况选择合适的m值，则有线路1扰动导致的线路j的功率扰动总能量为同理，线路i扰动导致线路j的功率扰动总能量为每条线路对自身的影响设为0即，由此得到个线路扰动能量值。对每一行分别进行归一化处理，得到对应的结合上文中各条线路的权重值，可以计算基于线路故障概率的交流线路影响指标：比较值的大小，假设当j=l时，最大即，表明第l条线路受到其他交流线路的综合影响最大，可选择它做为直流调制信号监测线路。实施例：运用PSD-BPA程序，采用某实际电网模型进行实例分析，待研究直流线路整流侧网络结构如图2所示，图2中各交流线路的电压等级均为500kV，直流系统的传输功率约为3000MW。本实施例以大方式调制为例进行直流调制。将线路L1，L2，L3，L4，L5，L6作为初步选取监测线路，首先根据实际情况对线路L1，L2，L3，L4，L5，L6发生故障概率进行评估，设置对应各交流线路的概率分别为：g1=0.3，g2=0.1，g3=0.16，g4=0.125，g5=0.175，g6=0.14，若p取值为1，那么对应6条线路的权重可设置如表4所示。分别对L1，L2，L3，L4，L5，L6六条线路设置小扰动，求得各个线路功率前三摆扰动能量之和并进行归一化处理，结果如表5所示。根据表5中的计算结果，求得基于线路故障概率的交流线路影响指标：由计算结果知最大，对应L2线路作为直流调制信号监测线路应具有最好的调制效果。为了验证上述方法所选监测线路的合理性，在故障发生概率最大的线路L1上设置三相短路故障，故障开始时间为2s，持续时间为0.1s，运用PSD-BPA程序进行仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流调制信号监测线路选择方法，其特征在于：包括如下步骤，S1：初步选取交流线路作为监测线路，根据实际情况评估初步选取交流线路故障发生概率，并基于此为各交流线路赋予权重值；S2：对初步选取交流线路分别设置扰动，由此求解各交流线路功率前m次摆扰动能量，并分别做归一化处理；S3：定义基于线路故障概率的交流线路影响指标，即将权重值与归一化之后的扰动能量值进行相应计算，选择交流线路影响指标最大的交流线路作为直流调制信号监测线路。

【技术特征摘要】
1.一种直流调制信号监测线路选择方法，其特征在于：包括如下步骤，S1：初步选取交流线路作为监测线路，根据实际情况评估初步选取交流线路故障发生概率，并基于此为各交流线路赋予权重值；S2：对初步选取交流线路分别设置扰动，由此求解各交流线路功率前m次摆扰动能量，并分别做归一化处理；S3：定义基于线路故障概率的交流线路影响指标，即将权重值与归一化之后的扰动能量值进行相应计算，选择交流线路影响指标最大的交流线路作为直流调制信号监测线路。2.根据权利要求1所述的一种直流调制信号监测线路选择方法，其特征在于：所述基于线路故障概率的交流线路影响指标具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：江伟，王渝红，刘宵涵，陈金祥，张慧瑜，黄道姗，吴丹岳，黄霆，张伟骏，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，四川大学，
类型：发明
国别省市：福建;35