基于广域测量信息的低频振荡节点贡献因子的分析方法技术

一种仅基于广域测量系统信息，定量地衡量参与某一模式振荡的节点所关联的发电机组对电网该模式振荡功率的贡献程度的方法，这一方法适用于没有电磁环网且不考虑网损的系统，但也可应用于可简化为具有上述特征的实际电力系统，该方法通过提出的基于注入有功振荡功率的节点贡献因子的概念即利用各节点某一频率的有功注入功率占系统中该频率总有功振荡功率的比例来衡量相应节点下所关联的发电机组对该频率模式的低频振荡的参与程度或贡献程度；所述方法的特征在于，该方法包括以下步骤：　ａ）对相量测量单元ＰＭＵ 测量得到并上送到广域测量系统ＷＡＭＳ主站的电网各节点的注入有功功率采用能够得到相位信息的频谱分析算法进行频谱分析，得到各注入有功功率曲线的模态曲线；　ｂ）将频率相近的注入有功功率模态曲线归属于同一振荡模式，振荡模式频率取为该组曲线中幅 值最大的模态曲线的频率；这里频率相近是指该模式下各模态曲线与该组曲线中幅值最大的模态曲线的频差的绝对值与该幅值最大的模态曲线的频率的比值小于设定的百分比阈值（ＦＤ↓［ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ］），若某注入有功功率模态曲线Ｃ↓［ｉ］属于某振荡模式频率λ，则认为该模态曲线Ｃ↓［ｉ］对应的节点ｉ参与了模式频率为λ的振荡，并贡献了相应频率的振荡功率Ｐ↓［ｉ－λ］，这里Ｐ↓［ｉ－λ］为注入该有功功率模态曲线Ｃ↓［ｉ］的幅值；　ｃ）计算模式频率为λ的各注入有功模态曲线相对于该组曲线中振幅 最大的模态曲线的相对相位Φ↓［ｉ－λ］；　ｄ）根据下式计算各节点ｉ对模式频率为λ的系统振荡功率的有效有功注入或有效有功贡献Ｐ↓［ｉ－λ－ｉｎｊ］，　Ｐ↓［ｉ－λ－ｉｎｊ］＝Ｐ↓［ｉ－λ］ｃｏｓΦ↓［ｉ－λ］，　式中Ｐ↓［ｉ －λ］和Φ↓［ｉ－λ］的定义分别见步骤ｂ）和步骤ｃ）；　ｅ）对于振荡模式λ，根据各节点有效有功贡献的正负号，将相应的节点分成两个相反的同调群Ｇ１和Ｇ２；　ｆ）分别计算出Ｇ１和Ｇ２这两群节点的λ模式总振荡功率Ｐ↓［Ｇ１－λ］和Ｐ↓ ［Ｇ２－λ］，计算公式如下：　Ｐ↓［Ｇ１－λ］＝＊Ｐ↓［ｉ－λ］ｃｏｓΦ↓［ｉ－λ］，　Ｐ↓［Ｇ２－λ］＝＊Ｐ↓［ｉ－λ］ｃｏｓΦ↓［ｉ－λ］，　式中Ｐ↓［ｉ－λ］和Φ↓［ｉ－λ］的定义分别见步骤ｂ）和步骤ｃ）；　ｇ ）近似取电网λ模式总振荡功率Ｐ↓［ｔｏｔａｌ－λ］为｜Ｐ↓［Ｇ１－λ］｜与｜Ｐ↓［Ｇ２－λ］｜中最大的一个，即：　Ｐ↓［ｔｏｔａｌ－λ］＝ｍａｘ｛｜Ｐ↓［Ｇ１－λ］｜，｜Ｐ↓［Ｇ２－λ］｜｝；　ｈ）从对总有功振荡功率的贡献来说， 节点ｉ对电网振荡模式λ的贡献因子Ｃ↓［ｉ－λ］为：　Ｃ↓［ｉ－λ］＝Ｐ↓［ｉ－λ］ｃｏｓΦ↓［ｉ－λ］／Ｐ↓［ｔｏｔａｌ－λ］　式中Ｐ↓［ｉ－λ］、Φ↓［ｉ－λ］和Ｐ↓［ｔｏｔａｌ－λ］的意义分别见步骤ｂ）、步骤ｃ）和步骤ｇ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统低频振荡在线检测和分析
，更具体地涉及利用广 域测量系统的信息进行电力系统低频振荡在线模态分析。
技术介绍
电力系统发生低频振荡时，运行人员为了认识并采取措施抑制振荡，除了需要知道 振荡的频率、幅度和阻尼比外，还需要知道低频振荡的模态信息。各节点关联的机组对 振荡的参与程度是最重要的低频振荡模态信息之一。对于这些模态信息，以往的方法是 通过基于数学模型的小干扰分析程序求解系统状态矩阵的特征值和特征向量来得到的。 这类方法分析结果的正确性取决于所用数学模型、元件参数、状态参数的准确性，而在 实际电力系统中这些模型和参数的准确性往往不能保证，因此导致这类基于数学模型分 析的方法结果不可靠或不可信。此外，由于需要进行矩阵的特征值和特征相量计算，对 于大规模系统这类方法还存在计算速度慢的问题。基于相量测量单元(PMU)的广域测量系统(WAMS)能够将电网各测点的电压相量、 电流相量、功率、频率等信息以每秒几十或上百帧的频率向WAMS主站发送，借助全球 定位系统(GPS)能保证全网数据的同步性。因此可实现对电网各测点动态过程的实时 观察，这使得直接根据量测信息进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仅基于广域测量系统信息，定量地衡量参与某一模式振荡的节点所关联的发电机组对电网该模式振荡功率的贡献程度的方法，这一方法适用于没有电磁环网且不考虑网损的系统，但也可应用于可简化为具有上述特征的实际电力系统，该方法通过提出的基于注入有功振荡功率的节点贡献因子的概念即利用各节点某一频率的有功注入功率占系统中该频率总有功振荡功率的比例来衡量相应节点下所关联的发电机组对该频率模式的低频振荡的参与程度或贡献程度；所述方法的特征在于，该方法包括以下步骤：　ａ）对相量测量单元ＰＭＵ测量得到并上送到广域测量系统ＷＡＭＳ主站的电网各节点的注入有功功率采用能够得到相位信息的频谱分析算法进行频谱分析，得到各注入有...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：段刚，林俊杰，吴京涛，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，北京四方继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11