基于WAMS和SCADA综合数据的负荷脱扣识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于WAMS和SCADA综合数据的负荷脱扣识别方法。该方法使用WAMS数据检测电网扰动事件，结合SCADA数据进行详细的各区域负荷损失量的统计。在电力系统中发生大的低压负荷脱扣情况下，能够快速准确辨识出问题区域及脱扣负荷的大小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统动态监测领域，具体涉及一种基于WAMS和SCADA综合数据的负荷脱扣识别方法。
技术介绍
电力系统中发生大的低压负荷脱扣情况下，应尽可能准确辨识出在问题区域或节点脱扣负荷的大小。大部分负荷脱扣通常会持续至少几秒钟以上时间，但对于大规模负荷脱扣以及持续时间小于SCADA数据周期的情况，需要以WAMS数据为基准进行负荷脱扣的识另lj。WAMS系统主要监测500kV以上厂站，但是负荷脱扣通常是发生在IlOkV及以下负荷线路上，因此需要结合SCADA数据的变化，进行详细的各节点或变压器负荷损失量的统计。现代电网的WAMS/SCADA系统的综合数据平台为本专利技术的实施提供了可行性。
技术实现思路
本专利技术的目的是在日常运行中识别由低电压造成的负荷脱扣，当发生大的低压负荷脱扣情况下，应尽可能准确辨识出在问题区域或节点脱扣负荷的大小。负荷脱扣一般是由电网故障或扰动导致，本专利技术通过WAMS数据对电网扰动的识别分析，结合SCADA数据监测的主变低压侧负荷跌落情况，给出大规模的负荷低压脱扣告警。本专利技术具体采用以下技术方案。一种基于WAMS和SCADA综合数据的负荷脱扣识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤(I)选择需要监视的PMU测点，所选择的PMU测点用于监测省调、网调以及国调直接管理调度的变电站变压器高压侧母线电压和变压器高、中、低压侧有功功率；(2)选择需要监视的SCADA测点，所选择的SCADA测点用于监测地调及区调所管理调度的变电站变压器高、中、低压侧有功功率和负荷馈线有功功率；(3)设置相关参数，包括电压扫描周期即SCANCYCLE个报文周期、低压启动值STARTUPTHRESHOLD、低压持续时间阈值即PERSISTTHRESHOLD个报文周期、完成脱扣时间RUNTIME、脱扣统计阈值STATTHRESHOLD、脱扣事件记录阈值REC0RDTHRESH0LD ；(4 )以SCANCYCLE个报文周期为电压扫描周期，扫描所选择PMU测点的被监视的变电站变压器高压侧母线电压值；(5)若PMU测点的被监视的变电站变压器高压侧母线电压低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD,以当前时刻为0时刻点，检查0时刻点前后的两个电压扫描周期中，所述母线电压连续低于母线电压启动值STARTUPTHRESHOLD的时间是否超过低压持续时间阈值，即PERSISTTHRESHOLD个报文周期；(6)当满足步骤(5)所述母线电压连续低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD的时间超过低压持续时间阈值即PERSISTTHRESHOLD个报文周期时，则以所述0时刻前后两个电压扫描周期内，所述母线电压首次低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD的时刻作为电压开始跌落时间点td;(7)在电压开始跌落时间点td，扫描各PMU测点所监视的变压器td前I秒、td后RUNTIME秒时刻的高压侧有功功率，计算由于电压降落引起的各PMU测点变压器负荷损失量Pfall—_s = P (td-l) -P (td+RUNTIME)，其中P (td-l)为电压跌落时刻td之前I秒上述变压器有功功率，P(td+RUNTME)为td后RUNTME秒即完成负荷脱扣时刻上述变压器有功功率，RUNTIME为预先设定的完成脱扣时间；(8)如果满足步骤(5)所述母线电压连续低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD的时间超过低压持续时间阈值即PERSISTTHRESHOLD个报文周期时，经步骤(6)获取电压开始跌落时间点td，则扫描SCADA测点所监视的变压器在电压跌落事件前后的有功功率，得到P(tds)、P(trs)，其中tds为电压开始跌落时间点td时刻前最近的SCADA量测断面时刻，P(tds)为tds时刻上述变压器有功功率，trs为td+RUMTME时刻后最近的SCADA量测断面时刻，P(trs)为^时刻上述变压器有功功率，计算由于电压降落引起负荷损失量Pfall scada =P(tds)-P(trs)；(9)如果满足步骤(5)所述母线电压连续低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD的时间超过低压持续时间阈值即PERSISTTHRESHOLD个报文周期时，则统计开关跳闸直接导致的负荷损失。首先根据SCADA数据的事件顺序记录(SOE)信息，获取故障当时的跳闸信息，再根据电网CIM模式，找到和跳闸开关相关的负荷馈线，经步骤(6)获取电压开始跌落时间点td，扫描上述负荷馈线在电压跌落事件前后的有功功率，得到P1Uds)、P1Ure)，其中tds为电压开始跌落时间点td时刻前最近的SCADA量测断面时刻，P1Uds)为tds时刻上述负荷馈线有功功率，trs为td+RUMTME时刻后最近的SCADA量测断面时刻，P1Urs)为时刻上述负荷馈线有功功率，如果出现负荷馈线功率即P1UJ突变为0，则为因跳闸损失的负荷，计算开关跳闸导致的负荷损失Pfall-Mp=P1 (tds) -P1 (trs)；(10)判断是否有步骤(7)所述PMU测点的变压器有功功率由于电压降落导致的减少量减去步骤(9)所述由于开关跳闸导致的负荷损失，其结果大于脱扣记录阈值，即PfallW3ms-PfaiLtriP>REC0RDTHRESH0LD,如果有则判定为一次负荷脱扣事件；判断是否有步骤(7)所述PMU测点的变压器有功功率由于电压降落导致的减少量减去步骤(9)所述由于开关跳闸导致的负荷损失，其结果大于脱扣统计阈值，即Pfall wams-Pfall Mp>STATTHRESHOLD，如果有则向调度人员发送告警；(11)记录电压开始跌落时间点td时刻的电压跌落导致的负荷脱扣事件；记录各PMU测点的变压器和SCADA测点的变压器负荷降落的数值，以及各SCADA测点的负荷馈线事故前后有功信息；(12)若需要按照区域进行统计，首先对区域内SCADA测点的变压器有功跌落的数值进行总加，PI Pfall_scadal +Pf all—scada2+ +Pfall—scadaN， 其中P1为低压负荷脱扣事件中某区域总的负荷损失量，PfalLscadai为步骤(9)所述SCADA测点的变压器有功功率在电压跌落事件前后的差值，N为所统计区域包含SCADA测点的变压器总数；然后对区域内属于跳闸导致的负荷损失的数值进行总加，P2=Pfall—tripl+Pfall—Mp2+…+Pfall—tripM，其中P2为所统计区域跳闸导致的负荷损失量，Pfall—为步骤(9)所述区域的跳闸导致的负荷馈线有功功率在电压跌落事件前后的差值，M为统计区域包含的跳闸导致负荷馈线停电的馈线总数；将某区域总的负荷损失量减去跳闸减少的供电负荷，得到脱扣负荷，Parea=P1-P2，其中p_为统计区域脱扣负荷，P1为低压负荷脱扣事件中某区域总的负荷损失量，P2为所统计区域跳闸减供总的负荷损失量。本专利技术具有以下有益效果在电力系统中发生大的低压负荷脱扣情况下，能够快速准确辨识出问题区域及脱扣负荷的大小，给出大规模的负荷低压脱扣告警。并将记录保存至商用数据库，提供事后分析的依据。附图说明图I为本专利技术基于WAMS和SCADA综合数据平台的负荷脱扣识别方法的流程图；图2为基于本专利技术负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于WAMS和SCADA综合数据的负荷脱扣识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）选择需要监视的PMU测点，所选择的PMU测点用于监测省调、网调以及国调直接管理调度的变电站变压器高压侧母线电压和变压器高、中、低压侧有功功率；（2）选择需要监视的SCADA测点，所选择的SCADA测点用于监测地调及区调所管理调度的变电站变压器高、中、低压侧有功功率和负荷馈线有功功率；（3）设置相关参数，包括电压扫描周期即SCANCYCLE个报文周期、低压启动值STARTUPTHRESHOLD、低压持续时间阈值即PERSISTTHRESHOLD个报文周期、完成脱扣时间RUNTIME、脱扣统计阈值STATTHRESHOLD、脱扣事件记录阈值RECORDTHRESHOLD；（4）以SCANCYCLE个报文周期为电压扫描周期，扫描所选择PMU测点的被监视的变电站变压器高压侧母线电压值；（5）若PMU测点的被监视的变电站变压器高压侧母线电压低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD，以当前时刻为0时刻点，检查0时刻点前后的两个电压扫描周期中，所述母线电压连续低于母线电压启动值STARTUPTHRESHOLD的时间是否超过低压持续时间阈值，即PERSISTTHRESHOLD个报文周期；（6）当满足步骤（5）所述母线电压连续低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD的时间超过低压持续时间阈值即PERSISTTHRESHOLD个报文周期时，则以所述0时刻前后两个电压扫描周期内，所述母线电压首次低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD的时刻作为电压开始跌落时间点td；（7）在电压开始跌落时间点td，扫描各PMU测点所监视的变压器td前1秒、td后RUNTIME秒时刻的高压侧有功功率，计算由于电压降落引起的各PMU测点变压器负荷损失量Pfall_wams＝P(td？1)？P(td+RUNTIME)，其中P(td？1)为电压跌落时刻td之前1秒上述变压器有功功率，P(td+RUNTIME)为td后RUNTIME秒即完成负荷脱扣时刻上述变压器有功功率，RUNTIME为预先设定的完成脱扣时间；（8）如果满足步骤（5）所述母线电压连续低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD的时间超过低压持续时间阈值即PERSISTTHRESHOLD个报文周期时，经步骤（6）获取电压开始跌落时间点td，则扫描SCADA测点所监视的变压器在电压跌落事件前后的有功功率，得到P(tds)、P(trs)，其中tds为电压开始跌落时间点td时刻前最近的SCADA量测 断面时刻,P(tds)为tds时刻上述变压器有功功率，trs为td+RUMTIME时刻后最近的SCADA量测断面时刻，P(trs)为trs时刻上述变压器有功功率，计算由于电压降落引起负荷损失量Pfall_scada=P(tds)？P(trs)；（9）如果满足步骤（5）所述母线电压连续低于低压启动值STARTUPTHRESHOLD的时间超过低压持续时间阈值即PERSISTTHRESHOLD个报文周期时，则统计开关跳闸直接导致的负荷损失：首先根据SCADA数据的事件顺序记录、即SOE信息，获取故障当时的跳闸信息，再根据电网CIM模式，找到和跳闸开关相关的负荷馈线，经步骤（6）获取电压开始跌落时间点td，扫描上述负荷馈线在电压跌落事件前后的有功功率，得到Pl(tds)、Pl(trs)，其中tds为电压开始跌落时间点td时刻前最近的SCADA量测断面时刻,Pl(tds)为tds时刻上述负荷馈线有功功率，trs为td+RUMTIME时刻后最近的SCADA量测断面时刻，Pl(trs)为trs时刻上述负荷馈线有功功率，如果出现负荷馈线功率、即Pl(trs)、突变为0，则为因跳闸损失的负荷，计算开关跳闸导致的负荷损失Pfall_trip=Pl(tds)？Pl(trs)；（10）判断是否有步骤（7）所述PMU测点的变压器有功功率由于电压降落导致的减少量减去步骤（9）所述由于开关跳闸导致的负荷损失，其结果大于脱扣记录阈值，即Pfall_wams？Pfall_trip>RECORDTHRESHOLD，如果有则判定为一次负荷脱扣事件；判断是否有步骤（7）所述PMU测点的变压器有功功率由于电压降落导致的减少量减去步骤（9）所述由于开关跳闸导致的负荷损失，其结果大于脱扣统计阈值，即Pfall_wams？Pfall_trip>STATTHRESHOLD，如果有则向调度人员发送告警；（11）记录电压开始跌落时间点td时刻的电压跌落导致...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李矛，孙晓彦，胡荣，段刚，赵旋宇，孟显，李鹏，杨东，顾慧杰，李志学，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：