[发明专利]适用于配电网同步相量实时状态监测的可视化方法

说明书

本发明公开了适用于配电网同步相量实时状态监测的可视化方法，包括：实时获取配电网同步相量量测信息，并针对所述量测信息绘制微型趋势图；提取当前时刻下同步相量截面数据，实时获取与该截面数据相对应的非电量信息；针对同步相量截面数据中的频率数据进行空间插值处理，绘制频率等高线图层；针对同步相量截面数据中的电压有效值数据绘制电压有效值圆图元，针对同步相量截面数据中的电压相角数据绘制旋转相量图元，基于旋转相量图元及电压有效值圆图元绘制同步电压相量图层；针对实时获取的非电量信息绘制非电量信息图层；将频率等高线图层、同步电压相量图层、非电量信息图层及微型趋势图在地理信息系统中叠加；通过人机交互响应方式实现微型趋势图的显示与多分屏展示。

技术领域

本发明涉及电力系统状态监测技术领域，特别是涉及适用于配电网同步相量实时状态监测的可视化方法。

背景技术

状态监测是复杂电网智能、安全、高效运行的保障，依靠分布于电力系统中的二次量测设备采样收集监测信息，获得当前系统的实时潮流，能真实、有效地辨识系统的实时状态。在配电网侧，分布式可再生资源大量渗透接入，加之储能、电动汽车、小型燃气轮机等技术的发展，使得多种能源在配电网侧汇集，传统“源-网-荷”结构的单向送电模式正在发生改变，产生双向潮流、间歇波动等新问题，使配电网形成一个多维、非线性、随机的复杂系统。配电网同步相量量测装置的出现将电力系统动态监测延伸至低压电网，装置部署在低压用户侧高速率采集各节点及线路的同步相角及主要电网状态量，并通过卫星授时附上统一时标，其记录的高精度数据准确反映了系统实际运行中监测变量的变化轨迹，为采用基于数据驱动的方式掌握配电网动态行为提供了支撑。

随着配电网同步量测装置的需求不断增大，预计未来将有上万台设备布局在全国的配电网中实时量测，装置提供的高精度、高密度数据的规模越来越大。将海量采集信息直接罗列显示，调度人员很难从中提取到有用信息准确判断监测系统的实时状态，导致大量数据得不到有效利用造成信息浪费。近年来发生的几次大停电事故中，均存在对电网内发电负荷平衡情况认知不足，缺乏对故障初期电网运行状态的分析，不能及时采取调整策略继而使事件波及全网的问题，因此状态监视、态势把握就显得尤为重要。如何全面高效的展现监测信息，选择有效的可视化策略进行平台展示，从而使调度人员更加清晰、直观的掌握电网的运行行为，具有很强的实际意义。

电力系统可视化是辅助电网状态感知的重要手段，对电网的控制、运行、调度与保护都有着重要的意义。目前电力系统可视化的研究主要集中于能量管理系统(EnergyManagement System，EMS)，还没有针对配网同步相量特点设计的可视化方法。EMS系统数据采集的频率较低，不包含统一的时标，配网同步量测技术将稳态分析拓展到动态分析过程，较高的测量频率使数据量远大于秒级数据的EMS系统，且数据采集种类与应用场景不同。结合配电网的应用背景，综合处理大规模系统状态数据与地理位置、设备布局等非电量信息进而直观反映复杂配电网的运行特征与运行环境，设计高效直观的同步相量实时状态监测可视化方法亟待解决。

综上所述，现有技术中对于针对配网同步相量特点设计的可视化的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了适用于配电网同步相量实时状态监测的可视化方法，本发明的可视化方法实现了配电网同步相量多角度、多信息、多分屏的呈现，辅助调度人员全面综合监测配电网运行状态效果。

适用于配电网同步相量实时状态监测的可视化方法，包括：

实时获取配电网同步相量量测信息，并针对所述量测信息绘制微型趋势图；

针对获取的配电网同步相量量测信息对照同步时标与当前世界标准时间提取当前时刻下同步相量截面数据，数据类型包括频率、电压有效值及电压相角；

针对所提取的当前时刻下同步相量截面数据，实时获取与该截面数据相对应的非电量信息；