專利名稱：基于wams和scada綜合數(shù)據(jù)的負(fù)荷脫扣識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于WAMS和SCADA綜合數(shù)據(jù)的負(fù)荷脫扣識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中發(fā)生大的低壓負(fù)荷脫扣情況下，應(yīng)盡可能準(zhǔn)確辨識(shí)出在問(wèn)題區(qū)域或節(jié)點(diǎn)脫扣負(fù)荷的大小。大部分負(fù)荷脫扣通常會(huì)持續(xù)至少幾秒鐘以上時(shí)間，但對(duì)于大規(guī)模負(fù)荷脫扣以及持續(xù)時(shí)間小于SCADA數(shù)據(jù)周期的情況，需要以WAMS數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)進(jìn)行負(fù)荷脫扣的識(shí)另lj。WAMS系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)500kV以上廠站，但是負(fù)荷脫扣通常是發(fā)生在IlOkV及以下負(fù)荷線路上，因此需要結(jié)合SCADA數(shù)據(jù)的變化，進(jìn)行詳細(xì)的各節(jié)點(diǎn)或變壓器負(fù)荷損失量的統(tǒng)計(jì)。現(xiàn)代電網(wǎng)的WAMS/SCADA系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)為本發(fā)明的實(shí)施提供了可行性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在日常運(yùn)行中識(shí)別由低電壓造成的負(fù)荷脫扣，當(dāng)發(fā)生大的低壓負(fù)荷脫扣情況下，應(yīng)盡可能準(zhǔn)確辨識(shí)出在問(wèn)題區(qū)域或節(jié)點(diǎn)脫扣負(fù)荷的大小。負(fù)荷脫扣一般是由電網(wǎng)故障或擾動(dòng)導(dǎo)致，本發(fā)明通過(guò)WAMS數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)的識(shí)別分析，結(jié)合SCADA數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的主變低壓側(cè)負(fù)荷跌落情況，給出大規(guī)模的負(fù)荷低壓脫扣告警。本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。一種基于WAMS和SCADA綜合數(shù)據(jù)的負(fù)荷脫扣識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(I)選擇需要監(jiān)視的PMU測(cè)點(diǎn)，所選擇的PMU測(cè)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)省調(diào)、網(wǎng)調(diào)以及國(guó)調(diào)直接管理調(diào)度的變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓和變壓器高、中、低壓側(cè)有功功率；(2)選擇需要監(jiān)視的SCADA測(cè)點(diǎn)，所選擇的SCADA測(cè)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)地調(diào)及區(qū)調(diào)所管理調(diào)度的變電站變壓器高、中、低壓側(cè)有功功率和負(fù)荷饋線有功功率；(3)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，包括電壓掃描周期即SCANCYCLE個(gè)報(bào)文周期、低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD、低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期、完成脫扣時(shí)間RUNTIME、脫扣統(tǒng)計(jì)閾值STATTHRESHOLD、脫扣事件記錄閾值REC0RDTHRESH0LD ；(4 )以SCANCYCLE個(gè)報(bào)文周期為電壓掃描周期，掃描所選擇PMU測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)視的變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓值；(5)若PMU測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)視的變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD,以當(dāng)前時(shí)刻為0時(shí)刻點(diǎn)，檢查0時(shí)刻點(diǎn)前后的兩個(gè)電壓掃描周期中，所述母線電壓連續(xù)低于母線電壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間是否超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值，即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期；(6)當(dāng)滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，則以所述0時(shí)刻前后兩個(gè)電壓掃描周期內(nèi)，所述母線電壓首次低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)刻作為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td;(7)在電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，掃描各PMU測(cè)點(diǎn)所監(jiān)視的變壓器td前I秒、td后RUNTIME秒時(shí)刻的高壓側(cè)有功功率，計(jì)算由于電壓降落引起的各PMU測(cè)點(diǎn)變壓器負(fù)荷損失量Pfall—_s = P (td-l) -P (td+RUNTIME)，其中P (td-l)為電壓跌落時(shí)刻td之前I秒上述變壓器有功功率，P(td+RUNTME)為td后RUNTME秒即完成負(fù)荷脫扣時(shí)刻上述變壓器有功功率，RUNTIME為預(yù)先設(shè)定的完成脫扣時(shí)間；(8)如果滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，經(jīng)步驟(6)獲取電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，則掃描SCADA測(cè)點(diǎn)所監(jiān)視的變壓器在電壓跌落事件前后的有功功率，得到P(tds)、P(trs)，其中tds為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻前最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P(tds)為tds時(shí)刻上述變壓器有功功率，trs為td+RUMTME時(shí)刻后最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P(trs)為^時(shí)刻上述變壓器有功功率，計(jì)算由于電壓降落引起負(fù)荷損失量Pfall scada
=P(tds)-P(trs)；(9)如果滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，則統(tǒng)計(jì)開關(guān)跳閘直接導(dǎo)致的負(fù)荷損失。首先根據(jù)SCADA數(shù)據(jù)的事件順序記錄(SOE)信息，獲取故障當(dāng)時(shí)的跳閘信息，再根據(jù)電網(wǎng)CIM模式，找到和跳閘開關(guān)相關(guān)的負(fù)荷饋線，經(jīng)步驟(6)獲取電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，掃描上述負(fù)荷饋線在電壓跌落事件前后的有功功率，得到P1Uds)、P1Ure)，其中tds為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻前最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P1Uds)為tds時(shí)刻上述負(fù)荷饋線有功功率，trs為td+RUMTME時(shí)刻后最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P1Urs)為時(shí)刻上述負(fù)荷饋線有功功率，如果出現(xiàn)負(fù)荷饋線功率即P1UJ突變?yōu)?，則為因跳閘損失的負(fù)荷，計(jì)算開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失Pfall-Mp=P1 (tds) -P1 (trs)；(10)判斷是否有步驟(7)所述PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率由于電壓降落導(dǎo)致的減少量減去步驟(9)所述由于開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失，其結(jié)果大于脫扣記錄閾值，即PfallW3ms-PfaiLtriP>REC0RDTHRESH0LD,如果有則判定為一次負(fù)荷脫扣事件；判斷是否有步驟(7)所述PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率由于電壓降落導(dǎo)致的減少量減去步驟(9)所述由于開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失，其結(jié)果大于脫扣統(tǒng)計(jì)閾值，即Pfall wams-Pfall Mp>STATTHRESHOLD，如果有則向調(diào)度人員發(fā)送告警；(11)記錄電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻的電壓跌落導(dǎo)致的負(fù)荷脫扣事件；記錄各PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器和SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器負(fù)荷降落的數(shù)值，以及各SCADA測(cè)點(diǎn)的負(fù)荷饋線事故前后有功信息；(12)若需要按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，首先對(duì)區(qū)域內(nèi)SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器有功跌落的數(shù)值進(jìn)行總加，P
I Pfall_scadal +Pf all—scada2+ +Pfall—scadaN， 其中P1為低壓負(fù)荷脫扣事件中某區(qū)域總
的負(fù)荷損失量，PfalLscadai為步驟(9)所述SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率在電壓跌落事件前后的差值，N為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域包含SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器總數(shù)；然后對(duì)區(qū)域內(nèi)屬于跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失的數(shù)值進(jìn)行總加，P2=Pfall—tripl+Pfall—Mp2+…+Pfall—tripM，其中P2為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失量，Pfall—為步驟(9)所述區(qū)域的跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷饋線有功功率在電壓跌落事件前后的差值，M為統(tǒng)計(jì)區(qū)域包含的跳閘導(dǎo)致負(fù)荷饋線停電的饋線總數(shù)；將某區(qū)域總的負(fù)荷損失量減去跳閘減少的供電負(fù)荷，得到脫扣負(fù)荷，Parea=P1-P2，其中p_為統(tǒng)計(jì)區(qū)域脫扣負(fù)荷，P1為低壓負(fù)荷脫扣事件中某區(qū)域總的負(fù)荷損失量，P2為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域跳閘減供總的負(fù)荷
損失量。本發(fā)明具有以下有益效果在電力系統(tǒng)中發(fā)生大的低壓負(fù)荷脫扣情況下，能夠快速準(zhǔn)確辨識(shí)出問(wèn)題區(qū)域及脫扣負(fù)荷的大小，給出大規(guī)模的負(fù)荷低壓脫扣告警。并將記錄保存至商用數(shù)據(jù)庫(kù)，提供事后分析的依據(jù)。


圖I為本發(fā)明基于WAMS和SCADA綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)的負(fù)荷脫扣識(shí)別方法的流程圖；圖2為基于本發(fā)明負(fù)荷脫扣識(shí)別方法的負(fù)荷脫扣識(shí)別系統(tǒng)的界面圖。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)說(shuō)明書附圖并結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)表述。本發(fā)明運(yùn)行于電力系統(tǒng)廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)主站，SCADA數(shù)據(jù)以I秒間隔實(shí)時(shí)送A WAMS0通過(guò)WAMS主站實(shí)時(shí)庫(kù)接口獲取實(shí)時(shí)PMU量測(cè)數(shù)據(jù)和SCADA數(shù)據(jù)。分析結(jié)果保存于商用數(shù)據(jù)庫(kù)，供離線統(tǒng)計(jì)分析使用。具體步驟如下如圖I所述(I)選擇需要監(jiān)視的PMU測(cè)點(diǎn)，所選擇的PMU測(cè)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)省調(diào)及以上變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓和變壓器高、中、低壓側(cè)有功功率；(2)選擇需要監(jiān)視的SCADA測(cè)點(diǎn)，所選擇的SCADA測(cè)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)地調(diào)及以下變電站變壓器高、中、低壓側(cè)有功功率和負(fù)荷饋線有功功率；(3)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，包括電壓掃描周期即SCANCYCLE個(gè)報(bào)文周期、低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD、低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期、完成脫扣時(shí)間RUNTIME、脫扣統(tǒng)計(jì)閾值STATTHRESHOLD、脫扣事件記錄閾值REC0RDTHRESH0LD ；(4 )以SCANCYCLE個(gè)報(bào)文周期為電壓掃描周期，掃描所選擇PMU測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)視的變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓值；(5)若PMU測(cè)點(diǎn)的變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD,以當(dāng)前時(shí)刻為0時(shí)刻點(diǎn)，檢查0時(shí)刻點(diǎn)前后的兩個(gè)電壓掃描周期(-SCANCYCLE至+SCANCYCLE個(gè)報(bào)文周期)中，所述母線電壓連續(xù)低于母線電壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間是否超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值，即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期；(6)當(dāng)滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，則以前后兩個(gè)電壓掃描周期(-SCANCYCLE至+SCANCYCLE個(gè)報(bào)文周期)內(nèi)，步驟(5)所述母線電壓首次低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)刻作為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td ；(7)在電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，掃描各PMU測(cè)點(diǎn)變壓器td前I秒、td后RUNTIME秒時(shí)刻的高壓側(cè)有功功率，計(jì)算由于電壓降落引起的各PMU測(cè)點(diǎn)變壓器負(fù)荷損失量Pfallwams=P (td-l) -P (td+RUNTIME)，其中P (td-l)為電壓跌落時(shí)刻td之前I秒上述變壓器有功功率，P(td+RUNTME)為td后RUNTME秒即完成負(fù)荷脫扣時(shí)刻上述變壓器有功功率，RUNTME為預(yù)先設(shè)定的完成脫扣時(shí)間；
(8)如果滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，經(jīng)步驟(6)獲取電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，則掃描SCADA測(cè)點(diǎn)所監(jiān)視的變壓器在電壓跌落事件前后的有功功率，得到P(tds)、P(trs)，其中tds為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻前最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P(tds)為tds時(shí)刻上述變壓器有功功率，trs為td+RUMTME時(shí)刻后最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P(trs)為^時(shí)刻上述變壓器有功功率，計(jì)算由于電壓降落引起負(fù)荷損失量Pfall
scada
=P(tds)-P(trs)；(9)如果滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，則統(tǒng)計(jì)開關(guān)跳閘直接導(dǎo)致的負(fù)荷損失。首先根據(jù)SCADA數(shù)據(jù)的事件順序記錄(SOE)信息，獲取故障當(dāng)時(shí)的跳閘信息， 再根據(jù)電網(wǎng)CIM模式，找到和跳閘開關(guān)相關(guān)的負(fù)荷饋線，經(jīng)步驟(6)獲取電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，掃描上述負(fù)荷饋線在電壓跌落事件前后的有功功率，得到P1Uds)、P1Ure)，其中tds為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻前最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P1Uds)為tds時(shí)刻上述負(fù)荷饋線有功功率，trs為td+RUMTME時(shí)刻后最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P1Urs)為時(shí)刻上述負(fù)荷饋線有功功率，如果出現(xiàn)負(fù)荷饋線功率即P1UJ突變?yōu)?，則為因跳閘損失的負(fù)荷，計(jì)算開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失Pfall^ip=P1 (Tds) -P1 (trs)；(10)判斷是否有步驟(7)所述PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率由于電壓降落導(dǎo)致的減少量減去步驟(9)所述由于開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失，其結(jié)果大于脫扣記錄閾值，即PfallW3ms-PfaiLtriP>REC0RDTHRESH0LD,如果有則判定為一次負(fù)荷脫扣事件；判斷是否有步驟(7)所述PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率由于電壓降落導(dǎo)致的減少量減去步驟(9)所述由于開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失，其結(jié)果大于脫扣統(tǒng)計(jì)閾值，即Pfall wams-Pfall Mp>STATTHRESHOLD，如果有則向調(diào)度人員發(fā)送告警；(11)記錄td時(shí)刻的電壓跌落導(dǎo)致的負(fù)荷脫扣事件；記錄各節(jié)點(diǎn)(PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器和SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器)負(fù)荷降落的數(shù)值，以及各SCADA測(cè)點(diǎn)的負(fù)荷饋線事故前后有功信息；(12)若需要按照區(qū)域(如地級(jí)市)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，首先對(duì)區(qū)域內(nèi)SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器有功跌落的數(shù)值進(jìn)行總加，P_=Pfall—SMdal+Pfall—sc;ada2+-+Pfall—SMdaN，其中Parea為低壓負(fù)荷脫扣事件中某區(qū)域總的負(fù)荷損失量，Pfall scadai為步驟(9)所述SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率在電壓跌落事件前后的差值，N為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域包含SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器總數(shù)；然后對(duì)區(qū)域內(nèi)屬于跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失的數(shù)值進(jìn)行總加，P2=Pfall—t_+Pfall—1_+…+Pfaii—taipM，其中P2為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失量，Pfall 為步驟(9)所述屬于統(tǒng)計(jì)區(qū)域的跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷饋線有功功率在電壓跌落事件前后的差值，M為統(tǒng)計(jì)區(qū)域包含的跳閘導(dǎo)致負(fù)荷饋線停電的饋線總數(shù)；將某區(qū)域總的負(fù)荷損失量減去跳閘減少的供電負(fù)荷，得到脫扣負(fù)荷，Pma=P1-P2，其中PaMa為統(tǒng)計(jì)區(qū)域脫扣負(fù)荷,P1為低壓負(fù)荷脫扣事件中某區(qū)域總的負(fù)荷損失量，P2為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域跳閘減供總的負(fù)荷損失量。下面，結(jié)合南方電網(wǎng)的WAMS平臺(tái)負(fù)荷脫扣識(shí)別的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的分析。(I)選擇需要監(jiān)視的PMU測(cè)點(diǎn)，在本實(shí)施例中選擇所有具有PMU量測(cè)的500KV變壓器高壓側(cè)母線電壓和500KV變壓器高壓側(cè)有功功率作為需要監(jiān)視的PMU測(cè)點(diǎn)；
(2)選擇需要監(jiān)視的SCADA測(cè)點(diǎn)，在本實(shí)施例中，選擇所有具有SCADA量測(cè)的220KV變壓器高壓側(cè)有功功率和IOKV負(fù)荷饋線有功功率；(3)設(shè)置相關(guān)參數(shù)電壓掃描周期為3個(gè)報(bào)文周期、低壓?jiǎn)?dòng)值設(shè)為0. 97Un (Un為各PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器高壓側(cè)母線額定電壓)、低壓持續(xù)時(shí)間閾值為母線電壓低于低壓?jiǎn)?dòng)值后的2個(gè)報(bào)文周期、完成脫扣時(shí)間為I. 5s、脫扣統(tǒng)計(jì)閾值20MW、脫扣事件記錄閾值10MW。商用庫(kù)表相關(guān)表結(jié)構(gòu)如表I :表I負(fù)荷脫扣事件參數(shù)表
序號(hào)域名稱屬性名稱數(shù)據(jù)類型piM
ISCANCYCLE掃描周期FbS3個(gè)報(bào)文周
期
~2 STARTUPTHRESHOLD 低電壓?jiǎn)?dòng)閾 Float0.97Un
值
I PERSISTTHRESHOLD低電壓持續(xù)閾Float2個(gè)報(bào)文周
值期
I RUNTIME完成脫扣事件 FloatL5s
"5 STATTHRESHOLD 脫扣統(tǒng)計(jì)閾值 Moat20MW
"6 RECORDTHRESHOLD脫扣事件記錄 Float10MW
閾值(4)以3個(gè)報(bào)文周期為電壓掃描周期掃描被監(jiān)視的母線電壓PMU測(cè)點(diǎn)；(5)若母線電壓低于低電壓?jiǎn)?dòng)閾值，在本實(shí)施例中將母線電壓閾值優(yōu)選為0. 97倍的母線額定電壓(如表I所示)，即0. 97Un，則以當(dāng)前時(shí)刻為0時(shí)刻點(diǎn)，檢查_3、3(該時(shí)刻前的三個(gè)報(bào)文周期以及該時(shí)候后的三個(gè)報(bào)文周期)個(gè)報(bào)文期間，母線電壓連續(xù)低于0. 97Un的時(shí)間是否超過(guò)低電壓持續(xù)閾值，即2個(gè)報(bào)文周期；(6)當(dāng)滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于0. 97Un的時(shí)間超過(guò)2個(gè)報(bào)文周期時(shí)，以_3、3個(gè)報(bào)文周期內(nèi)，首次母線電壓低于0. 97Un的時(shí)刻為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td ；(7)掃描500KV各PMU測(cè)點(diǎn)變壓器高壓側(cè)有功功率，計(jì)算由于電壓降落弓丨起的功率減少量Pfall—_S=P (td-l) -P (td+RUNTIME)，其中P (td-l)為電壓跌落時(shí)刻td之前I秒上述變壓器有功功率，P(td+RUNTIME)為td后RUNTME秒即完成負(fù)荷脫扣時(shí)刻上述變壓器有功功率，RUNTIME為完成脫扣時(shí)間，在本實(shí)施例中RUNTME分別取I秒、5秒、10秒；(8)如果步驟(5)成立，經(jīng)步驟(6)獲取td，掃描220KV各SCADA測(cè)點(diǎn)變壓器在電壓跌落事件前后的有功功率，得到P (tds)、P(tJ，其中tds為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻前最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P (tds)為tds時(shí)刻上述變壓器有功功率，trs為td+RUMTME(完成負(fù)荷脫扣時(shí)亥D時(shí)刻后最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，在本實(shí)施例中RUNTIME取I. 5秒，P(t )為
時(shí)刻上述變壓器有功功率，計(jì)算由于電壓降落弓丨起負(fù)荷損失量Pfall sc;ada=P(tds)-P(U ；(9)如果步驟(5)成立，則統(tǒng)計(jì)開關(guān)跳閘直接導(dǎo)致的負(fù)荷損失。首先根據(jù)SCADA數(shù)據(jù)的事件順序記錄(SOE)信息，獲取故障當(dāng)時(shí)的跳閘信息，再根據(jù)電網(wǎng)CIM模式，找到和跳閘開關(guān)相關(guān)的IOKV負(fù)荷饋線，經(jīng)步驟(6)獲取td，掃描上述負(fù)荷饋線在電壓跌落事件前后的有功功率，得到P1 (tds)、P1 (trs)，其中tds為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻前最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P1Uds)為tds時(shí)刻上述負(fù)荷饋線有功功率，trs為td+RUMTME (完成負(fù)荷脫扣時(shí)刻)時(shí)刻后最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，在本實(shí)施例中RUNTIME取I. 5秒，P1UJ為t,s時(shí)刻上述負(fù)荷饋線有功功率，如果出現(xiàn)負(fù)荷饋線功率即P1UJ突變?yōu)?，則為因跳閘損失的負(fù)荷，計(jì)算開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失PfalUip=P1 (tds) -P1 (trs)；(10)判斷是否有500KV變壓器高壓側(cè)有功功率由于電壓降落導(dǎo)致的減少量減去由于開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失，其結(jié)果大于脫扣記錄閾值，在本實(shí)施例中，所述脫扣記錄閾值優(yōu)選為IOMW (如表I所示)，即Pfall wams-Pfall tHp>10MW，如果有則判定為一次負(fù)荷脫扣事件；判斷是否上述變壓器有功功率由于電壓降落導(dǎo)致的減少量減去由于開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失，其結(jié)果大于脫扣統(tǒng)計(jì)閾值，在本實(shí)施例中，所述脫扣統(tǒng)計(jì)閾值優(yōu)選為20MW (如表I所示)，即Pfall—wams_Pfall—t,ip>20MW，如果有則向調(diào)度人員發(fā)送告警；(11)記錄td時(shí)刻的電壓跌落導(dǎo)致的負(fù)荷脫扣事件；記錄各節(jié)點(diǎn)(PMU測(cè)點(diǎn)的變壓 器和SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器)負(fù)荷降落的數(shù)值，以及各SCADA測(cè)點(diǎn)的負(fù)荷饋線事故前后有功信息；(12)按照地級(jí)市進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，首先對(duì)區(qū)域內(nèi)SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器有功跌落的數(shù)值進(jìn)行總加，Pa
rea Pfall_scadal+Prall_scada2 + +Pfall—scadaN， 其中P_a為低壓負(fù)荷脫扣事件中某地級(jí)市
總的負(fù)荷損失量，PfalLsCadai為步驟(9)所述SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率在電壓跌落事件前后的差值，N為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域包含SCADA測(cè)點(diǎn)的220KV變壓器總數(shù)；然后對(duì)區(qū)域內(nèi)屬于跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失的數(shù)值進(jìn)行總加，P2=Pfall—taipl+Pfall—t_+-+Pfall—taipM，其中P2為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域跳閘導(dǎo)致的總的負(fù)荷損失量，Pfall—為步驟(9)所述屬于統(tǒng)計(jì)區(qū)域的跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷饋線有功功率在電壓跌落事件前后的差值，M為統(tǒng)計(jì)區(qū)域包含的跳閘導(dǎo)致負(fù)荷饋線停電的饋線總數(shù)；將某區(qū)域總的負(fù)荷損失量減去跳閘減少的供電負(fù)荷，得到脫扣負(fù)荷，Pma=P1-P2，其中PaMa為統(tǒng)計(jì)區(qū)域脫扣負(fù)荷,P1為低壓負(fù)荷脫扣事件中某區(qū)域總的負(fù)荷損失量，P2為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域跳閘減供總的負(fù)荷損失量?；诒景l(fā)明負(fù)荷脫扣識(shí)別方法的負(fù)荷脫扣識(shí)別系統(tǒng)的界面上可以實(shí)現(xiàn)以下功能，如圖2所示當(dāng)發(fā)現(xiàn)負(fù)荷脫扣后，進(jìn)行事件記錄，內(nèi)容包括“負(fù)荷脫扣開始時(shí)間，變壓器或區(qū)域名稱，脫扣有功負(fù)荷大小、最低節(jié)點(diǎn)電壓數(shù)值”。(I)可選提示功能對(duì)負(fù)荷脫扣節(jié)點(diǎn)圖元進(jìn)行變紅，可人工恢復(fù)為正常。(2)可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶指定時(shí)間段內(nèi)的負(fù)荷脫扣事件的查詢和統(tǒng)計(jì)。(3)可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶指定區(qū)域、指定時(shí)間段內(nèi)負(fù)荷脫扣事件的查詢和統(tǒng)計(jì)。提供用戶自定義的分區(qū)配置工具。隱含按照變壓器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用戶可自定義各區(qū)域包含哪些變壓器。
權(quán)利要求
1.一種基于WAMS和SCADA綜合數(shù)據(jù)的負(fù)荷脫扣識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 (1)選擇需要監(jiān)視的PMU測(cè)點(diǎn)，所選擇的PMU測(cè)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)省調(diào)、網(wǎng)調(diào)以及國(guó)調(diào)直接管理調(diào)度的變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓和變壓器高、中、低壓側(cè)有功功率； (2)選擇需要監(jiān)視的SCADA測(cè)點(diǎn)，所選擇的SCADA測(cè)點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)地調(diào)及區(qū)調(diào)所管理調(diào)度的變電站變壓器高、中、低壓側(cè)有功功率和負(fù)荷饋線有功功率； (3)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，包括電壓掃描周期即SCANCYCLE個(gè)報(bào)文周期、低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD、低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSISTTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期、完成脫扣時(shí)間RUNTIME、脫扣統(tǒng)計(jì)閾值STATTHRESHOLD、脫扣事件記錄閾值RECORDTHRESHOLD ； (4)以SCANCYCLE個(gè)報(bào)文周期為電壓掃描周期，掃描所選擇PMU測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)視的變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓值； (5)若PMU測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)視的變電站變壓器高壓側(cè)母線電壓低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD,以當(dāng)前時(shí)刻為O時(shí)刻點(diǎn)，檢查O時(shí)刻點(diǎn)前后的兩個(gè)電壓掃描周期中，所述母線電壓連續(xù)低于母線電壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間是否超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值，即PERSI STTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期； (6)當(dāng)滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSI STTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，則以所述O時(shí)刻前后兩個(gè)電壓掃描周期內(nèi)，所述母線電壓首次低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)刻作為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td ； (7 )在電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，掃描各PMU測(cè)點(diǎn)所監(jiān)視的變壓器td前I秒、td后RUNTIME秒時(shí)刻的高壓側(cè)有功功率，計(jì)算由于電壓降落引起的各PMU測(cè)點(diǎn)變壓器負(fù)荷損失量Pfall wams=P (td-l) -P (td+RUNTIME)，其中P (td_l)為電壓跌落時(shí)刻td之前I秒上述變壓器有功功率，P (td+RUNTIME)為td后RUNTIME秒即完成負(fù)荷脫扣時(shí)刻上述變壓器有功功率，RUNTIME為預(yù)先設(shè)定的完成脫扣時(shí)間； (8)如果滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSI STTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，經(jīng)步驟(6)獲取電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，則掃描SCADA測(cè)點(diǎn)所監(jiān)視的變壓器在電壓跌落事件前后的有功功率，得到P(tds)、P (trs)，其中tds為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻前最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P (tds)為tds時(shí)刻上述變壓器有功功率，trs為td+RUMHME時(shí)刻后最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P(trs)為 時(shí)刻上述變壓器有功功率，計(jì)算由于電壓降落弓丨起負(fù)荷損失量Pfall sc;ada=P(tds)-P(U ； (9)如果滿足步驟(5)所述母線電壓連續(xù)低于低壓?jiǎn)?dòng)值STARTUPTHRESHOLD的時(shí)間超過(guò)低壓持續(xù)時(shí)間閾值即PERSI STTHRESHOLD個(gè)報(bào)文周期時(shí)，則統(tǒng)計(jì)開關(guān)跳閘直接導(dǎo)致的負(fù)荷損失首先根據(jù)SCADA數(shù)據(jù)的事件順序記錄、即SOE信息，獲取故障當(dāng)時(shí)的跳閘信息，再根據(jù)電網(wǎng)CIM模式，找到和跳閘開關(guān)相關(guān)的負(fù)荷饋線，經(jīng)步驟(6)獲取電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td，掃描上述負(fù)荷饋線在電壓跌落事件前后的有功功率，得到P1UdsK P1(U),其中tds為電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻前最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P1Uds)為tds時(shí)刻上述負(fù)荷饋線有功功率，trs為td+RUMHME時(shí)刻后最近的SCADA量測(cè)斷面時(shí)刻，P1Urs)為時(shí)刻上述負(fù)荷饋線有功功率，如果出現(xiàn)負(fù)荷饋線功率、即P1 (trs)、突變?yōu)镺，則為因跳閘損失的負(fù)荷，計(jì)算開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失Pfall-Mp=P1 (tds) -P1 (trs)；(10)判斷是否有步驟(7)所述PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率由于電壓降落導(dǎo)致的減少量減去步驟(9)所述由于開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失，其結(jié)果大于脫扣記錄閾值，即PfallW3ms-PfaiLtriP>RECORDTHRESHOLD,如果有則判定為一次負(fù)荷脫扣事件；判斷是否有步驟(7)所述PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率由于電壓降落導(dǎo)致的減少量減去步驟(9)所述由于開關(guān)跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損失，其結(jié)果大于脫扣統(tǒng)計(jì)閾值，即Pfall wams-Pfall t,ip>STATTHRESHOLD，如果有則向調(diào)度人員發(fā)送告警； (11)記錄電壓開始跌落時(shí)間點(diǎn)td時(shí)刻的電壓跌落導(dǎo)致的負(fù)荷脫扣事件；記錄各PMU測(cè)點(diǎn)的變壓器和SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器負(fù)荷降落的數(shù)值，以及各SCADA測(cè)點(diǎn)的負(fù)荷饋線事故前后有功信息； (12)若需要按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，首先對(duì)區(qū)域內(nèi)SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器有功跌落的數(shù)值進(jìn)行總加，P1 Pfall—scadal+Pfall—scada2+ +Pfall—scadaN， 其中P1為低壓負(fù)荷脫扣事件中某區(qū)域總的負(fù)荷損失量，PfalLscadai為步驟(9)所述SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器有功功率在電壓跌落事件前后的差值，N為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域包含SCADA測(cè)點(diǎn)的變壓器總數(shù)；然后對(duì)區(qū)域內(nèi)屬于跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷損 失的數(shù)值進(jìn)行總加，P2=Pfall—t_+Pfall—ωρ2+…+Pfaii—ωρΜ，其中P2為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域跳閘導(dǎo)致的總的負(fù)荷損失量，Pfall—ωρ為步驟(9)所述區(qū)域的跳閘導(dǎo)致的負(fù)荷饋線有功功率在電壓跌落事件前后的差值，M為統(tǒng)計(jì)區(qū)域包含的跳閘導(dǎo)致負(fù)荷饋線停電的饋線總數(shù)；將某區(qū)域總的負(fù)荷損失量減去跳閘減少的供電負(fù)荷，得到脫扣負(fù)荷，Parea=P1-P2，其中Ρ_為統(tǒng)計(jì)區(qū)域脫扣負(fù)荷，P1為低壓負(fù)荷脫扣事件中某區(qū)域總的負(fù)荷損失量，P2為所統(tǒng)計(jì)區(qū)域跳閘減供總的負(fù)荷損失量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于WAMS和SCADA綜合數(shù)據(jù)的負(fù)荷脫扣識(shí)別方法。該方法使用WAMS數(shù)據(jù)檢測(cè)電網(wǎng)擾動(dòng)事件，結(jié)合SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的各區(qū)域負(fù)荷損失量的統(tǒng)計(jì)。在電力系統(tǒng)中發(fā)生大的低壓負(fù)荷脫扣情況下，能夠快速準(zhǔn)確辨識(shí)出問(wèn)題區(qū)域及脫扣負(fù)荷的大小。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102967783SQ20121048709
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者李矛, 孫曉彥, 胡榮, 段剛, 趙旋宇, 孟顯, 李鵬, 楊東, 顧慧杰, 李志學(xué) 申請(qǐng)人:北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司, 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司