[发明专利]一种新能源并网系统次/超同步振荡自适应监测方法

说明书

一种新能源并网系统次/超同步振荡自适应监测方法:(1)采集信号预处理；(2)快速次/超同步振荡监测算法判断是否发生次同步振荡；(3)预警；(4)次/超同步振荡辨识算法辨识次同步振荡频率并计算超同步信号频率；(5)模式滤波提取基波、次同步谐波和超同步谐波信号；(6)基于DFT相量算法对步骤(5)分别计算基波相量、次同步谐波相量和超同步谐波相量；(7)对步骤(6)相量计算后进行幅值和相位补偿。本方法可快速监测电力系统是否发生次同步振荡，并给出振荡频率位于哪个频段内，向控制中心发送预警信息；进而准确辨识出振荡频率，根据检测出的振荡频率，自适应的调整滤波器特征频率，准确计算出基波相量和次/超同步谐波相量。

技术领域

本发明涉及一种新能源并网系统次/超同步振荡自适应监测方法。

背景技术

近年来，我国新型可再生能源(风电、光伏)并网系统出现了次/超同步振荡(SSO)问题，严重威胁了系统的安全稳定运行。SSO的频率高于传统的低频振荡，且具有明显的时变特性。然而，现有的具有动态监测功能的相量测量单元(PMU)和广域测量系统(WAMS)均不能满足次/超同步振荡动态监测的需求。这是因为传统的PMU仅测量基频相量而忽略了次/超同步相量的影响。为了保证基频相量的测量精度，PMU中的滤波器一般将间谐波及整数次谐波滤除掉，导致已有PMU无法准确反映次/超同步振荡事故的动态过程。

由于风速/光照的不确定性，新能源并网系统的运行工况具有显著的时变特性。系统运行工况和网络拓扑的变化导致新型的SSO的振荡频率具有时变特性，给动态监测带来新的挑战。已有研究仅考虑具有固定频率的基频分量的相量监测，并没有考虑具有频率时变特性的次/超同步谐波相量的监测。

为应对新能源并网系统中新型SSO动态监测面临的挑战，亟需提出一种次/超同步振荡动态自适应的监测方法，并对次/超同步谐波相量进行准确测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种新能源并网系统次/超同步振荡自适应监测方法。

解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种新能源并网系统次/超同步振荡自适应监测方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)采集新能源并网系统中电压/电流信号，进行信号预处理；

(2)采用快速次/超同步振荡监测算法，判断系统是否发生次同步振荡；若是，则执行步骤(3)，否则，返回步骤(1)；

(3)向控制中心发送预警信息；

(4)采用次/超同步振荡辨识算法，辨识出系统中次同步振荡频率，并根据系统次/超同步谐波信号之间的耦合关系(详见4.4公式)，计算出超同步信号频率；

(5)通过模式滤波单独提取基波、次同步谐波和超同步谐波信号；

(6)基于DFT相量算法对步骤(5)模式滤波后提取的信号，分别计算基波相量、次同步谐波相量和超同步谐波相量；

(7)根据滤波器的增益和相移对步骤(6)相量计算后的基波相量、次同步谐波相量和超同步谐波相量进行幅值和相位补偿。

所述步骤(1)的信号预处理环节包括数据检测和数据滤波：

1.1数据检测包括检测输入的电压/电流信号是否存在不合理数据：和其他采样点数值差大于1E6、绝对值大于1E6的数据，以及输入数据的采样率是否满足次/超同步谐波相量的计算要求；

1.2数据滤波为将信号分别通过低通滤波器和高通滤波器以滤除不关注的低频振荡信号和高频谐波信号，得到仅包含基波和次/超同步谐波的数据信号。

所述步骤(2)包括以下内容：