[发明专利]同步相量测量单元优化配置方法和系统

说明书

一种同步相量测量单元优化配置方法，包括获取待监测的冲击性负荷；以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑；根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵；根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数；根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。本申请进一步提供一种同步相量测量单元优化配置系统。通过同步相量测量单元优化配置和系统，实现对电力系统中负荷侧强迫性振荡扰动源进行准确定位和监控的同时可最大程度减少需配置的同步相量测量单元的数量。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定领域，特别是涉及一种用于负荷侧强迫振荡扰动源定位的同步相量测量单元优化配置方法及系统。

背景技术

随着电网规模日益扩大，强迫功率振荡在实际电网中多次发生，严重地影响了电网安全稳定运行。电力系统中持续周期性负荷扰动会引发电力系统强迫振荡，当扰动频率与电力系统自然振荡频率相同或接近时产生共振，电力系统强迫振荡达到最大幅值，表现为机组间转子角的剧烈摇摆，输电线传输功率的大幅波动。共振机理低频振荡的发生，关键在于扰动源的存在，常规的负阻尼振荡控制措施很难抑制强迫功率振荡，快速发现并准确切除强迫功率扰动源是现在最好的抑制方法，因此扰动源的寻找和分析至关重要。

现在日益增大的电网装机容量以及日益复杂的全国联网格局使得电网的稳定监视和控制越来越重要，基于全球定位系统GPS的同步相量测量单元PMU(phasormeasurement unit)是广域测量系统的重要组成部分，PMU的出现使在电力系统广域范围内实现发电机功角和母线电压的实时监控成为可能，能为电力系统安全稳定运行提供必要的预测和控制依据。由于经济和技术条件上的限制，目前还不可能在系统所有节点均配置PMU，而且对每个节点都配置PMU不仅不经济而且也没必要，研究如何利用最少的PMU来进行整个电网的稳定分析具有不可估量的重要性与迫切性。

现有研究多关注于原动机功率扰动引发强迫振荡，而对于负荷侧强迫振荡产生机理、影响因素以及扰动源的定位等问题的研究还不够透彻。少有专门针对负荷侧强迫振荡的监测措施，因此，亟有必要提供可用于负荷侧强迫振荡扰动源定位的PMU配置方法，以弥补以上技术空白。

发明内容

基于此，有必要提供一种用于负荷侧强迫振荡扰动源定位的同步相量测量单元优化配置方法及系统。

一种同步相量测量单元优化配置方法，包括：获取待监测的冲击性负荷；以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑；根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵；根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数；根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。

一种同步相量测量单元优化配置系统，包括：获取模块，用于获取待监测的冲击性负荷；网络建立模块，用于以变电站为节点、以各电压等级输电线路为支路建立地理接线图网络结构拓扑；节点模块，用于根据所述地理接线图网络结构拓扑确定网络中各节点的连通矩阵；数组模块，用于根据所述连通矩阵获取与所述待监测冲击性负荷对应的变电站直接相连的上级变电站的数组，所述数组的元素包括变电站编号、变电站的下级冲击性负荷个数及同步相量测量单元状态参数；配置确定模块，用于根据所述数组确定需配置同步相量测量单元的节点。

上述同步相量测量单元优化配置方法和系统，以可能产生强迫性振荡的冲击性负荷为主要待监控的冲击性负荷，并根据电力系统地理接线图建立电力系统的地理接线图网络结构拓扑，对该地理接线图网络结构拓扑中各节点进行遍历和判断，快速和准确的确定需要额外配置同步相量测量单元的节点，得到同步相量测量单元的最优的配置方案，使得在实现对电力系统中负荷侧强迫性振荡扰动源进行准确定位和监控的同时可最大程度减少需配置的同步相量测量单元的数量,确保电力系统的安全稳定运行。