基于分布式计算的低频振荡辨识装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109119998A(43)申请公布日2019.01.01(21)申请号201710483394.4(22)申请日2017.06.22(71)申请人南京明轮有色金属有限公司地址211224江苏省南京市溧水区晶桥镇观山工业集中(72)发明人王文杰(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.H02J3/24(2006.01)G01R23/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称基于分布式计算的低频振荡辨识装置(57)摘要本发明公开了一种基于分布式计算的低频振荡辨识装置，包括采集原始数据并对采样数据进行预处理的采样单元、对采样数据进行计算与分析的算法软件单元、将算法软件单元提供的信号特征量与数据集中器进行数据交互的数据管理单元、进行文件管理、网络通信、人机交互的实现装置系统管理单元、将数据进行统一建模并提供数据交互标准的通信系统。本发明的优点是：基于装置本身采集的数据资源，在装置上基于多信号Prony算法进行低频振荡的分布式计算和分析，减轻主站计算压力和软硬件开销的同时，实现了对电力系统低频振荡更为快速、精确的实时辨识。CN109119998ACN109119998A权利要求书1/1页1.一种基于分布式计算的低频振荡辨识装置，其特征在于：包括采集原始数据并对采样数据进行预处理的采样单元(1)、对采样数据进行计算与分析的算法软件单元(2)、将算法软件单元(2)提供的数据特征量与数据集中器进行数据交互的数据管理单元(3)、进行文件管理、网络通信、人机交互的实现装置系统管理单元(4)、将数据进行统一建模并提供数据交互标准的通信系统(5)。2.根据权利要求1所述的基于分布式计算的低频振荡辨识装置，其特征在于：所述算法软件单元(2)基于离散傅里叶变换和数字滤波器实现，包括对AD数据进行采样和缓存的数据缓存模块(21)、接收数据缓存模块(21)的数据并对其进行计算的相量计算模块(22)、进行功率和频率计算和缓存的模拟量计算模块(23)、低频振荡辨识模块(24)。3.根据权利要求2所述的基于分布式计算的低频振荡辨识装置，其特征在于：所述低频振荡辨识模块(24)，基于多信号Prony算法实现。4.根据权利要求2所述的基于分布式计算的低频振荡辨识装置，其特征在于：所述算法软件单元(2)中包括模糊逻辑判据(6)和卡尔曼滤波(7)环节。5.根据权利要求1所述的基于分布式计算的低频振荡辨识装置，其特征在于：所述低频振荡辨识装置可对被监测线路上的一点或多点进行低频振荡监测。2CN109119998A说明书1/3页基于分布式计算的低频振荡辨识装置技术领域[0001]本发明涉及一种低频振荡辨识装置，尤其涉及一种基于多信号Prony算法的分布式计算低频振荡辨识装置。背景技术[0002]电力系统低频振荡是指在联络线上发生频率为0.1Hz～2.5Hz之间的功率自发波动现象。低频振荡形成的原因很复杂，涉及的范围也比较广泛，极易导致系统的失步解列，故一直以来都备受研究者们关注。低频振荡发生后会持续一段时间，或衰减消失，或衰减后重新起振，甚至继续加剧诱发相继事故的发生，常造成大规模停电，严重影响电网的安全稳定运行。[0003]早期的电力系统规模比较小，电网紧凑，同步发电机之间的电气联系比较紧密。一般情况下，减小系统发生低频振荡的有效方法是在发电机添置阻尼绕组，来提高发电机承受不对称负荷的能力。在电力系统不断发展的背景下，新的控制手段如励磁调节器和电机调速器开始被推广应用，有效地维持了系统的电压和频率稳定。但另一方面，快速、高放大倍数励磁系统的不断投入常导致系统缺乏阻尼转矩，加剧了增幅振荡失稳现象的发生。现今，长距离、重负荷、大容量输电成为电力系统发展的必然趋势，因此，实时准确地分析电力系统低频振荡对电网安全稳定运行意义重大。[0004]传统的分析电力系统低频振荡的常用方法是在主控站进行特征值分析法，但实际电力系统规模巨大、运行方式复杂，特征值分析法无法克服“维数灾”的问题。随着电网在线数据采集和监控系统的发展，基于实测数据的信号方法获得了广泛的应用平台。Prony算法就是其中一种算法，它可以直接从系统动态数据中提取低频振荡信号的振荡特征参数。但随着电网地域分布的扩大、网络结构的愈加复杂，广域测量系统主站系统对电网运行状态的分析及安全预警难度变大，面临大量的数据量，主站端计算压力不断增大，常无法保证计算精度。发明内容[0005]发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于分布式计算的低频振荡辨识装置，该装置基于多信号Prony算法，可实时监测被监测路线上一点或多点的功率状况，减轻了主站的计算负荷，提高了对低频振荡的辨识