[发明专利]一种基于RMS的电力系统低频振荡监测方法

说明书

本发明公开了一种基于RMS的电力系统低频振荡监测方法，所述方法包括：对RMS能量检测的输入信号进行预处理，将输入信号的频率限制在固定频带并计算均方根值RMS；获取RMS能量检测的阈值表达式，利用累积分布函数建立RMS能量检测算法的理论阈值表达式；将基于统计理论获得的分布参数应用到阈值计算中，将计算出的阈值与正在运行的电力系统频率的周期进行比较；当周期大于所设置阈值时，发出警报表明有危害电力系统稳定的低频振荡发生，监测人员隔离低频振荡保护变压器和线路的安全。本发明可以针对各种应用且可靠地计算阈值，使得算法在保持较低的误报概率的同时对振荡进行连续检测。

技术领域

本发明涉及电力系统低频振荡领域，尤其涉及一种基于RMS(均方根)的电力系统低频振荡监测方法。

背景技术

为了保证电力系统的可靠运行，必须有效的监控和解决电网中的振荡。电力系统中出现振荡的原因是多种多样的。在大型电力系统中，发电机组之间的区域间机电振荡总是存在的，但是当阻尼差时会产生严重的后果。在某些情况下，通常由设备故障或误操作引起的强迫振荡也会威胁电力系统的可靠性。

在过去的几年中，电力系统中的相量测量单元(PMU)提高了电网振荡的可视化程度。进而关于检测振荡算法的研究也越来越多，旨在解决电网振荡问题并提供实际应用的支持，比如：基于谱相干的检测算法，基于周期图和多锥度频谱估计算法，统计检测理论算法等。这些研究的主要目的针对振荡检测算法的阈值范围进行自动选择，并且减少系统误报的概率。虽然现有算法研究中已出现将阈值作为附加选项的方向，但是在阈值的选择上仍无法避免基于广泛的基层工作和经验来确定。

虽然现在已开发出许多振荡检测算法，但目前RMS能量振荡检测算法是电网公司广泛使用的最新型检测算法。然而，在实际应用中，上述方法存在如下不足：

①目前由于无法获得解析表达式，RMS能量检测算法的阈值一般由基层研究和经验确定；

②基层研究非常密集，需要检查每个输入信号的大量历史数据；

③产生的阈值主要基于工程判断，在系统范围内需要协调的组织之间可能会有很大差异。

因此，研究振荡检测算法如何使阈值在保持较低的误报概率的同时还能对振荡进行连续检测是很有必要的。

发明内容

本发明提供了一种基于RMS的电力系统低频振荡监测方法，本发明通过数据统计理论提高了需要协调整个系统范围振荡的组织之间的一致性，还提出了使用同步相量测量来计算阈值，可以针对各种应用且可靠地计算阈值，使得算法在保持较低的误报概率的同时对振荡进行连续检测，详见下文描述：

一种基于RMS的电力系统低频振荡监测方法，所述方法包括：

对RMS能量检测的输入信号进行预处理，将输入信号的频率限制在固定频带并计算均方根值RMS；

获取RMS能量检测的阈值表达式，利用累积分布函数建立RMS能量检测算法的理论阈值表达式；

将基于统计理论获得的分布参数应用到阈值计算中，将计算出的阈值与正在运行的电力系统频率的周期进行比较；

当周期大于所设置阈值时，发出警报表明有危害电力系统稳定的低频振荡发生，监测人员隔离低频振荡保护变压器和线路的安全。

其中，所述理论阈值表达式具体为：

γ′＝{t|F_HE(t)+P_FA-1＝0}

P_FA＝P(T′＞γ′)

＝1-P(T′≤γ′)

＝1-F_HE(γ′)