一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，包括通过次同步振荡在线监测技术，对获取的电子设备运行特征信号进行检测；当发生次同步振荡事件时，采集振荡过程中的动态数据和振荡参数；基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源。本发明专利技术通过采用次同步振荡在线监测技术能够及时有效地发现电网系统发生的次同步振荡事件，并采用扰动源定位方法快速定位扰动源,为保障机组本身安全和整个电力系统的稳定提供了保障。

A method and system for on-line monitoring and disturbance source location of subsynchronous oscillations

The invention provides a subsynchronous oscillation on-line monitoring and a disturbance source positioning method, including the detection of the operating characteristic signals of the acquired electronic equipment through the on-line monitoring technology of subsynchronous oscillation; when the sub synchronous oscillation event occurs, the dynamic data and the oscillation parameters are collected during the oscillation process; based on the dynamic data and the dynamic data, the dynamic data and the oscillating parameters are collected. The disturbance source is used to locate the source of subsynchronous oscillation. By using the on-line monitoring technology of sub synchronous oscillation, the subsynchronous oscillation event of the power grid system can be found in time and effectively, and the disturbance source positioning method is used to locate the disturbance source quickly, which provides guarantee for the security of the unit itself and the stability of the whole power system.

【技术实现步骤摘要】
一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法及系统
：本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法及系统。
技术介绍
在交流输电系统中采用串联电容补偿时如果电气谐振频率与汽轮发电机组某一阶扭振固有频率互补，将会产生次同步谐振现象(SubsynchronousResonance,SSR)，进而造成汽轮发电机组的轴系损坏。在高压直流输电系统中火电汽轮发电机组轴系扭振与通过串联电容补偿引起的汽轮发电机组的轴系扭振在机理上不一样，原因在于前者并不存在谐振回路，故而被称为次同步振荡(SubsynchronousOscillations,SSO)。除了串联电容补偿和高压直流输电线路以外,电网中的短路、自动重合闸以及发电机非同期并网等各种急剧扰动也可能产生次同步振荡，进一步造成轴系扭转。
技术实现思路
：为了解决现有技术中所存在的轴系损坏问题，本专利技术提供一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法及系统。本专利技术提供的技术方案是：一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，所述方法包括：通过次同步振荡在线监测技术，对获取的电子设备运行特征信号进行检测；当发生次同步振荡事件时，采集振荡过程中的动态数据和振荡参数；基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源。优选的，所述通过次同步振荡在线监测技术，对获取的电子设备运行特征信号进行检测包括：采用一阶差分滤波技术对所述设备运行特征信号进行滤波处理；对进行过滤波处理的信号进行监测，当监测到所述特征信号变位时，判定是否发生次同步振荡事件。优选的，所述采用一阶差分滤波技术对所述设备运行特征信号进行滤波处理包括：采用一阶差分滤波技术识别实时数据中的虚假数据，并用预设值替换所述虚假数据进行滤波。优选的，所述基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源，包括：将所述动态数据和振荡参数输入同步相量测量装置得到次同步振荡能量和超同步振荡能量；基于所述超同步振荡能量和所述次同步振荡能量之间的差值，计算各机组或线路的暂态能量流功率；将最小的负值暂态能量流功率对应的机组或线路，定位为次同步扰动源。优选的，所述暂态能量流功率按下式计算：POE＝Ω(P+-P-)(1)式中，POE为暂态能量流功率；Ω为振荡频率；P+为超同步振荡能量；P-为次同步振荡能量。优选的，所述电子设备运行特征信号通过如下方式获取包括：从实时数据库、时间序列实时库服务中获取所需的实时数据，并按照预先设定的格式，将所述实时数据转换为电子设备运行特征信号。一种次同步振荡在线监测及扰动源定位系统，所述系统包括：次同步振荡检测模块，用于通过次同步振荡在线监测技术，对获取的电子设备运行特征信号进行检测；次同步振荡采集模块，用于当发生次同步振荡事件时，采集振荡过程中的动态数据和振荡参数；扰动源定位模块，用于基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源。优选的，所述次同步振荡检测模块包括：特性信号获取子模块，用于从实时数据库、时间序列实时库服务中获取所需的实时数据，并按照预先设定的格式，将所述实时数据转换为电子设备运行特征信号；滤波处理子模块，用于采用一阶差分滤波技术对所述设备运行特征信号进行滤波处理；检测子模块，用于对进行过滤波处理的信号进行监测，当监测到所述特征信号变位时，判定是否发生次同步振荡事件。优选的，所述扰动源定位模块包括：参数获取子模块，用于将所述动态数据和振荡参数输入同步相量测量装置得到次同步振荡能量和超同步振荡能量；计算子模块，用于基于所述超同步振荡能量和所述次同步振荡能量之间的差值，计算各机组或线路的暂态能量流功率；定位子模块，用于将最小的负值暂态能量流功率对应的机组或线路，定位为次同步扰动源。优选的，所述暂态能量流功率按下式计算：POE＝Ω(P+-P-)(1)式中，POE为暂态能量流功率；Ω为振荡频率；P+为超同步振荡能量；P-为次同步振荡能量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术提供的技术方案，通过采用次同步振荡在线监测技术能够及时有效地发现电网系统发生的次同步振荡事件，并采用扰动源定位方法快速定位扰动源,为保障机组本身安全和整个电力系统的稳定提供了保障。2、本专利技术提供的技术方案采用了一阶差分滤波技术对设备运行特征信号进行滤波处理，在不改变采样点数值的情况下，识别并采用预设值替换虚假数据，使得数据的连续性和合理性得到保证。3、本专利技术提供的技术方案将最小的负值暂态能量流功率对应的机组或线路，定位为次同步扰动源，实现快速准确的定位。附图说明图1为本专利技术的次同步振荡在线监测及扰动源定位方法流程图；图2为本专利技术的次同步振荡在线监测及扰动源定位方法具体应用流程图；图3为本专利技术的次同步振荡在线监测及扰动源定位系统框架图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本专利技术提供的一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法如图1所示：步骤1：通过次同步振荡在线监测技术，对获取的电子设备运行特征信号进行检测；步骤2：当发生次同步振荡事件时，采集振荡过程中的动态数据和振荡参数；步骤3：基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源。次同步振荡在线监测技术：采用次同步振荡在线监测技术进行在线监测的流程主要包括：设备参数获取、实时数据获取、数据预处理、次同步振荡检测分析等。1)设备参数获取：首先获取被监测设备的相关参数，如名称、额定机端电压、额定功率、PMU的ID测点等必要信息。基于但不限于D5000平台中获取这些参数信息，如商用库WAMS遥测表、E格式数据等。2)实时数据获取：实时数据获取是指从D5000实时数据库、时间序列实时库服务中获取所需的实时数据，并初步整理为所需格式数据。3)数据预处理：WAMS实测数据等含有一定量的测量噪声和不良数据，因此需对数据进行滤波处理，以降低测量噪声及不良数据等的影响。一阶差分法滤波可以在不改变其它采样点数值的情况下，仅识别虚假数据并用一个较合理的值作替换以使数据的连续性和合理性得到保证。因此，采用一阶差分滤波方法对不良数据进行处理实现数据预处理功能。4)次同步振荡检测分析：基于检测提取的特征信号，通过次同步振荡检测算法来识别是否发生了次同步振荡。当监测到电网中有次同步振荡发生时，将振荡过程中的动态数据及其振荡参数进行保存。次同步振荡检测所需信息：振荡幅值、振荡频率、振荡相位、超同步能量、次同步能量。基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源具体步骤如下：扰动源定位方法采用能量流技术来实现扰动源的设备级定位。当系统监测到电网中有次同步振荡发生，首先将次同步振荡参数输入同步相量测量装置得到次同步振荡能量和超同步振荡能量，再基于次同步振荡能量和超同步振荡能量采用次同步振荡能量流法计算暂态能量流功率，根据暂态能量流功率实现对次同步振荡源的在线定位功能，最后将扰动源定位结果和定位分析计算关键数据存入数据库，完成扰动源定位功能。次同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，其特征在于，所述方法包括：通过次同步振荡在线监测技术，对获取的电子设备运行特征信号进行检测；当发生次同步振荡事件时，采集振荡过程中的动态数据和振荡参数；基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源。

【技术特征摘要】
1.一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，其特征在于，所述方法包括：通过次同步振荡在线监测技术，对获取的电子设备运行特征信号进行检测；当发生次同步振荡事件时，采集振荡过程中的动态数据和振荡参数；基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源。2.如权利要求1所述的一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，其特征在于，所述通过次同步振荡在线监测技术，对获取的电子设备运行特征信号进行检测包括：采用一阶差分滤波技术对所述设备运行特征信号进行滤波处理；对进行过滤波处理的信号进行监测，当监测到所述特征信号变位时，判定是否发生次同步振荡事件。3.如权利要求2所述的一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，其特征在于，所述采用一阶差分滤波技术对所述设备运行特征信号进行滤波处理包括：采用一阶差分滤波技术识别实时数据中的虚假数据，并用预设值替换所述虚假数据进行滤波。4.如权利要求1所述的一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，其特征在于，所述基于所述动态数据和振荡参数采用扰动源定位方法定位次同步振荡的扰动源，包括：将所述动态数据和振荡参数输入同步相量测量装置得到次同步振荡能量和超同步振荡能量；基于所述超同步振荡能量和所述次同步振荡能量之间的差值，计算各机组或线路的暂态能量流功率；将最小的负值暂态能量流功率对应的机组或线路，定位为次同步扰动源。5.如权利要求4所述的一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，其特征在于，所述暂态能量流功率按下式计算：POE＝Ω(P+-P-)(1)式中，POE为暂态能量流功率；Ω为振荡频率；P+为超同步振荡能量；P-为次同步振荡能量。6.如权利要求1所述的一种次同步振荡在线监测及扰动源定位方法，其特征在于，所述电子设备运行特征信号通过如下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：施秀萍，江世杰，王茂海，陈磊，陈真，许勇，李倩，汤伟，汤飞，杨铖，
申请(专利权)人：国家电网公司，中电普瑞电力工程有限公司，国家电网公司华北分部，清华大学，国网安徽省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11