电网振荡源分布式定位方法、系统、设备及存储介质与流程

技术特征：
1.一种电网振荡源分布式定位方法，应用于厂站端，其特征在于，包括：以母线、支路为单元采集同步相量、谐波及间谐波相量数据；在厂站振荡监测告警或主站下发命令触发下，利用同步相量就地计算低频振荡源定位特征量，利用谐波及间谐波相量数据计算宽频振荡源定位特征量；将低频振荡源定位特征量和宽频振荡源定位特征量上送至主站，用于主站进行电网振荡源分布式定位。2.根据权利要求1所述的一种电网振荡源分布式定位方法，其特征在于，所述利用同步相量数据计算低频振荡源定位特征量，具体包括：厂站触发低频振荡告警的判据为：在设定振荡次数x
osc
内，基波有功功率p
base
波动的平均峰谷差超过告警定值p
osc
；厂站装置在低频振荡告警触发或接收到主站命令后，利用采集的同步相量数据，以为母线、支路为单元启动暂态能量积分计算；当低频振荡告警消除或达到设定的积分时长t
max_int
，装置结束暂态能量流积分计算；厂站装置以母线支路为单元，以积分起始时间为原点执行暂态能量积分曲线拟合计算，输出各母线i支路j的低频振荡特征量，低频振荡特征量为拟合斜率k
ij
和截距b
ij
。3.根据权利要求2所述的一种电网振荡源分布式定位方法，其特征在于，所述基波有功功率p
base
计算方法为：式(1)中，u
a
、i
a
、u
b
、i
b
、u
c
、i
c
为电压、电流同步相量；厂站装置利用同步相量数据，计算各母线i支路j的暂态能量积分，具体方法为：式(2)中，t
max_int
为设定积分时长，e
dis
为暂态能量积分。4.根据权利要求2所述的一种电网振荡源分布式定位方法，其特征在于，所述厂站装置在低频振荡告警触发或接收到主站命令后，如果低频振荡告警未消除，达到暂态能量积分时长t
max_int
、拟合得到斜率k
ij
和截距b
ij
时，以当前时刻为t0，重新按积分时长t
max_int
循环执行暂态能量积分及拟合，直至低频振荡告警消除。5.根据权利要求2所述的一种电网振荡源分布式定位方法，其特征在于，所述进行电网振荡源分布式定位是指根据电网拓扑和厂站端上送的各支路暂态能量积分曲线的拟合参数k
ij
、b
ij
进行低频振荡源定位。6.根据权利要求1所述的一种电网振荡源分布式定位方法，其特征在于，所述利用谐波及间谐波相量数据计算宽频振荡源定位特征量，具体包括：厂站装置基于电压、电流采样值u
a
、i
a
、u
b
、i
b
、u
c
、i
c
计算瞬时有功功率采样序列，按式(3)通过fft算法提取主导的振荡功率分量，振荡功率分量的幅值p
fk
及频率f
k
；{p
f1
...p
fn
}＝fft{u
a
i
a
u
b
i
b
u
c
i
c
}
ꢀꢀꢀ
(3)厂站装置以母线支路为单元，在设定时间t
sso
内，厂站装置监测到任意宽频振荡功率分量p
fk
幅值连续超过设定告警定值p
sso
，触发宽频振荡告警。7.根据权利要求6所述的一种电网振荡源分布式定位方法，其特征在于，
宽频振荡告警触发后，厂站装置每个计算周期按设定的频率偏差f
offset
跟踪幅值最大的n个振荡功率分量，当振荡功率分量频率f
k
与前一次测得的振荡频率f
lastk
的偏差满足式(4)时，判断为同一振荡功率分量，将f
lastk
更新为f
k
，执行下一周期f
k
的跟踪；f
lastk-f
offset
<f
k
<f
lastk
f
offset
ꢀꢀꢀꢀ
(4)进一步按振荡功率分量p
fk
的频率f
k
和基波频率f
base
，匹配相电压、电流的谐波或间谐波相量，如式(5)；匹配得到电压、电流相量：u
xfk-、i
xfk-，u
xfk
、i
xfk
；下标k为相别a、b、c；f
base-f
k-f
offset
<f
yx
<f
base-f
k
f
offset
或f
base
f
k-f
offset
<f
yx
<f
base
f
k
f
offset
(5)。8.根据权利要求6所述的一种电网振荡源分布式定位方法，其特征在于，厂站装置按式(6)计算产生的有功功率p
xfk_r
，按式(7)计算宽频振荡功率分量p
fk
在支路上产生的总有功功率p
fk_r
；p
fk_r
＝p
afk_r
p
bfk_r
p
cfk_r
ꢀꢀꢀꢀ
(7)按设定的周期数n计算累积能量当e
nfk
≤e
set-时，将母线i支路j的振荡功率分量p
fk
的幅值标记为负，当e
nfk
≥e
set
时，振荡功率分量p
fk
的幅值标记为正；向主站传输标记后的振荡功率幅值：宽频振荡源定位的特征量。9.根据权利要求6所述的一种电网振荡源分布式定位方法，其特征在于，所述进行电网振荡源分布式定位是指厂站装置计算各个支路、各个振荡功率分量的幅值及正负号，主站根据子站上送的宽频振荡源定位特征量对网络内的振荡源进行定位。10.一种电网振荡源分布式定位装置，应用于厂站端，其特征在于，包括：采集模块，用于以母线、支路为单元采集同步相量、谐波及间谐波相量数据；计算模块，用于在厂站振荡监测告警或主站下发命令触发下，利用同步相量就地计算低频振荡源定位特征量，利用谐波及间谐波相量数据计算宽频振荡源定位特征量；上送模块，用于将低频振荡源定位特征量和宽频振荡源定位特征量上送至主站，用于主站进行电网振荡源分布式定位。11.根据权利要求10所述的一种电网振荡源分布式定位装置，其特征在于，所述计算模块中，所述利用同步相量数据计算低频振荡源定位特征量，具体包括：厂站触发低频振荡告警的判据为：在设定振荡次数x
osc
内，基波有功功率p
base
波动的平均峰谷差超过告警定值p
osc
；厂站装置在低频振荡告警触发或接收到主站命令后，利用采集的同步相量数据，以为母线、支路为单元启动暂态能量积分计算；当低频振荡告警消除或达到设定的积分时长t
max_int
，装置结束暂态能量流积分计算；厂站装置以母线支路为单元，以积分起始时间为原点执行暂态能量积分曲线拟合计算，输出各母线i支路j的低频振荡特征量，低频振荡特征量为拟合斜率k
ij
和截距b
ij
。12.根据权利要求11所述的一种电网振荡源分布式定位装置，其特征在于，所述基波有功功率p
base
计算方法为：
式(1)中，u
a
、i
a
、u
b
、i
b
、u
c
、i
c
为电压、电流同步相量；厂站装置利用同步相量数据，计算各母线i支路j的暂态能量积分，具体方法为：式(2)中，t
max_int
为设定积分时长，e
dis
为暂态能量积分。13.根据权利要求10所述的一种电网振荡源分布式定位装置，其特征在于，所述计算模块中，所述利用谐波及间谐波相量数据计算宽频振荡源定位特征量，具体包括：厂站装置基于电压、电流采样值u
a
、i
a
、u
b
、i
b
、u
c
、i
c
计算瞬时有功功率采样序列，按式(3)通过fft算法提取主导的振荡功率分量，振荡功率分量的幅值p
fk
及频率f
k
；{p
f1
...p
fn
}＝fft{u
a
i
a
u
b
i
b
u
c
i
c
}
ꢀꢀꢀ
(3)厂站装置以母线支路为单元，在设定时间t
sso
内，厂站装置监测到任意宽频振荡功率分量p
fk
幅值连续超过设定告警定值p
sso
，触发宽频振荡告警。14.根据权利要求13所述的一种电网振荡源分布式定位装置，其特征在于，宽频振荡告警触发后，厂站装置每个计算周期按设定的频率偏差f
offset
跟踪幅值最大的n个振荡功率分量，当振荡功率分量频率f
k
与前一次测得的振荡频率f
lastk
的偏差满足式(4)时，判断为同一振荡功率分量，将f
lastk
更新为f
k
，执行下一周期f
k
的跟踪；f
lastk-f
offset
<f
k
<f
lastk
f
offset
ꢀꢀꢀꢀ
(4)进一步按振荡功率分量p
fk
的频率f
k
和基波频率f
base
，匹配相电压、电流的谐波或间谐波相量，如式(5)；匹配得到电压、电流相量：u
xfk-、i
xfk-，u
xfk
、i
xfk
；下标k为相别a、b、c；f
base-f
k-f
offset
<f
yx
<f
base-f
k
f
offset
或f
base
f
k-f
offset
<f
yx
<f
base
f
k
f
offset
ꢀꢀꢀꢀ
(5)。15.根据权利要求13所述的一种电网振荡源分布式定位装置，其特征在于，厂站装置按式(6)计算产生的有功功率p
xfk_r
，按式(7)计算宽频振荡功率分量p
fk
在支路上产生的总有功功率p
fk_r
；p
fk_r
＝p
afk_r
p
bfk_r
p
cfk_r
ꢀꢀꢀꢀ
(7)按设定的周期数n计算累积能量当e
nfk
≤e
set-时，将母线i支路j的振荡功率分量p
fk
的幅值标记为负，当e
nfk
≥e
set
时，振荡功率分量p
fk
的幅值标记为正；向主站传输标记后的振荡功率幅值：宽频振荡源定位的特征量。16.根据权利要求13所述的一种电网振荡源分布式定位装置，其特征在于，所述进行电网振荡源分布式定位是指厂站装置计算各个支路、各个振荡功率分量的幅值及正负号，主站根据子站上送的宽频振荡源定位特征量对网络内的振荡源进行定位。17.一种电网振荡源分布式定位装置，应用于主站端，其特征在于，包括：下发模块，用于下发的电网振荡源分布式定位启动命令；接收模块，用于接收厂站上送的振荡源定位特征量；定位模块，用于根据低频振荡源定位特征量或宽频振荡源定位特征量进行电网振荡源分布式定位。
18.一种电网振荡源分布式定位系统，其特征在于，包括：厂站，采用权利要求10至16任一项所述的电网振荡源分布式定位装置，用于采集同步相量数据、谐波及间谐波相量数据、振荡功率分量，根据本地振荡监测告警或主站下发的命令启动低频振荡源特征量和宽频振荡源特征量计算；主站，采用权利要求17所述的电网振荡源分布式定位装置，用于向厂站下发电网振荡源分布式定位启动命令；接收并根据厂站上送的所述振荡源特征量，进行电网低频或宽频振荡源定位。19.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-9任一项所述电网振荡源分布式定位方法的步骤。20.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9任一项所述电网振荡源分布式定位方法的步骤。

技术总结
本发明属于电力系统自动化领域，公开了一种电网低频、宽频振荡源分布式定位方法、系统、设备及存储介质，该方法包括：采集变电站、发电厂和新能源汇集站内各支路的同步相量数据、谐波及间谐波相量数据；厂站内装置利用同步相量数据计算低频振荡源定位特征量，利用谐波及间谐波相量数据计算宽频振荡源定位特征量；上送低频振荡源定位特征量和宽频振荡源定位特征量，用于电网广域振荡源定位。在变电站、发电厂和新能源场站以各支路为单元，对低频振荡、宽频振荡定位的特征量进行就地分布式实时计算，调度等主站根据厂站计算结果，实现低频及宽频振荡源的快捷定位。振荡源的快捷定位。振荡源的快捷定位。


技术研发人员：吴艳平 赵国庆 张海东 姚志强 樊陈 窦仁晖 任浩 任辉 杨青 姜玉磊
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 国家电网有限公司
技术研发日：2022.04.25
技术公布日：2022/8/5