基于相量分群渲染的网源振荡模态辨识方法.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CN105510710A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201510977023.2(22)申请日2015.12.23(71)申请人国家电网公司地址100031北京市西城区西长安街86号申请人国网新疆电力公司北京四方继保自动化股份有限公司(72)发明人晏青段刚杨永利刘刚王开科杨东常喜强严耿张锋廖全飞郭小龙詹庆才张俊(74)专利代理机构北京金阙华进专利事务所(普通合伙)11224代理人吴鸿维(51)Int.Cl.G01R23/163(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称基于相量分群渲染的网源振荡模态辨识方法(57)摘要本发明公开了一种基于相量分群渲染的网源振荡模态辨识方法。该方法通过频谱分析获取各电源节点的某一同频率振荡功率，以及相应的幅值和相位，然后在各电源节点用指针相量表示各电源点振荡功率的大小和方向，并根据各相量与参考相量夹角是否超过90°，将各电源节点分成两组，分别用不同的颜色进行渲染。藉此运行人员，可获取振荡功率在哪些电源点之间进行交换，振荡中心在何处，哪些电源点对振荡的贡献最大。从而克服传统振荡分析结果不能给出振荡模态结果的缺点。CN105510710ACN105510710A权利要求书1/1页1.一种基于相量分群渲染的网源振荡模式辨识方法，其特征在于：该方法通过频谱分析获取各电源节点的某一同频率振荡功率，以及相应的幅值和相位，然后在各电源节点用指针标示各电源节点注入功率中振荡功率的大小和方向，并根据各电源节点振荡功率相量与参考相量夹角是否超过90°，将各电源节点分成两组，分别用不同的颜色进行渲染。2.根据权利要求1所述的基于相量分群渲染的网源振荡模式辨识方法，其特征在于，所述辨识方法具体包含以下步骤：步骤1：对于检测到的振荡事件，选择发电机节点、变压器高压侧以及外网联络线作为电源节点即功率注入点；步骤2：对选定的时间窗内各功率注入点有功功率进行频谱分析，获取各振荡成分的频率、幅值和相位；步骤3：选取上述所有振荡成分中能占比超过预设的能占比阈值的频率成分，针对每一频率成分，转入步骤4将进行进一步的可视化渲染和模态辨识；步骤4：针对步骤3中某一频率成分，选取功率注入点中幅值最大的振荡功率相量作为参考相量，即令其相角为0；步骤5：计算该频率下除振荡功率相量幅值最大的功率注入点以外其他功率注入节点的振荡功率相量与参考相量的相角差；步骤6：在各电源节点用矢量标示对应的相量，矢量箭头的长度取为振荡功率相量的幅值，相位取为该振荡功率相量与参考相量的相角差；步骤7：计算各电源节点的振荡功率相量在参考相量所在坐标轴上的投影的幅值；步骤8：根据各电源节点振荡功率相量与参考相量的相角差将各电源节点分成两组，并分别着红蓝不同颜色，颜色的深浅根据振荡功率相量在参考相量上的投影的幅值确定；步骤9：判断是否还有其他能占比超过所述能占比阈值的振荡成分，若有则返回步骤4；否则结束对振荡的模态分析。3.根据权利要求2所示的基于相量分群渲染的网源振荡模式辨识方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述时间窗为8～16S。4.根据权利要求2所示的基于相量分群渲染的网源振荡模式辨识方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述占能比阈值为10％。2CN105510710A说明书1/3页基于相量分群渲染的网源振荡模态辨识方法技术领域[0001]本发明属于电力系统安全稳定分析领域，特别涉及一种基于相量分群渲染的振荡模态辨识方法。背景技术[0002]传统的发电机间低频振荡方法是采用小扰动分析程序进行某个电网的振荡模式和模态的辨识，该程序给出的模态分析结果，可以告诉调度人员各参与发电机对振荡的贡献程度和相互之间的功率交换关系，但是这种数学分析的方法，只能针对某一预设断面进行分析，该断面可能与实际运行现状有较大差别。而且，数学分析方法依赖于模式的准确程度，而设备参数的准确性在实际系统中往往难以保证。相量测量装置和以此为基础建立的广域测量系统的出现，使得运行人员可以在调度中心对全网各电源节点功率振荡的状况进行同步观测，因而可实现功率振荡的在线识别。但是目前识别的内容还只限于各节点振荡的幅值、频率和衰减系数，也就是振荡模式的辨识，对于各电源的振荡功率之间是如何交换，以及各电源节点对振荡的贡献程度，即振荡模态的辨识还没有实现的方法。[0003]本发明通过分析振荡的相位、幅值信息，以及振荡相量在参考电源点相量上的投影成分，来对各参与振荡的电源节点进行可视化分群，由此将参与振荡的节点分成两个不同的群，并展现各节点在群众的位置以及有效振荡成分的强度，由此可使得运行人员直观看到该功率振荡的模态，以及各电源节点对振荡的参与程度，从而有利于运行人员正确控制和处理网源振荡。发明内