[发明专利]一种基于有限布点的广域谐振评估和预警方法

说明书

本发明公开了一种基于有限布点的广域谐振评估和预警方法，通过采用模态分析法对谐振源进行定位，并进行构建仿真模型，并在仿真模型中进行N‑1方法计算不同运行方式下的谐波谐振概率，以及设置各不正常运行工况获得母线谐波电压波形，从而综合获得变电站的谐振风险系数；可以根据电网节点监测数据，低成本且准确地进行谐振评估和预警。

技术领域

本发明涉及供电网中谐振评估技术领域，特别是涉及一种基于有限布点的广域谐振评估和预警方法。

背景技术

在供电网中存在的谐振是一种破坏性极强的电能质量故障，可能导致供电中断、设备损坏，造成严重经济和社会损失。

早期谐振评估主要基于建模仿真的静态方式进行，随着电网越来越复杂、负荷变化越来越快，建模仿真分析结果的实用性越来越低，逐步演进到基于在线监测的谐振评估方法。但是电网规模庞大，如果采用全覆盖方式开展在线监测，存在成本太高的缺点。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于有限布点的广域谐振评估和预警方法，能够在成本可控的基础上，准确地实现谐振评估和预警。

为解决上述的技术问题，本发明的一方面，提供一种基于有限布点的广域谐振评估和预警方法，其包括如下步骤：

步骤S10，采集电网节点中的监测数据，基于有限的电网节点监测数据，对谐振源进行定位，分析关注的变电站是否为谐振点，对谐振点进行谐波抑制处理；

步骤S11，根据网架参数和变电站站内设备参数，对变电站进行建模处理，搭建仿真模型，所述仿真模型中至少包括有主变、电压互感器和电容器；

步骤S12，在所述电网模型中任意断开一条变电站出、入线，基于N-1方法计算不同运行方式下的谐波谐振概率，通过频率扫描得到电网谐波阻抗值，并计算谐波放大系数，与一预定的谐波放大系数限值进行比较，在超过时进行谐振预警；

步骤S13，在所述仿真模型上，设置变电站内各个不正常运行工况，并得到各个工况下的变电站母线谐波电压波形，判断是否发生谐振，在实际运行过程中，若出现该发生谐振的工况，则进行谐振预警；

步骤S14，根据变电站历史运行方式、设备操作信息，统计各个N-1情况和发生不正常运行工况的概率，并计算变电站的谐振风险系数；

步骤S15，根据变电站的谐振风险系数的大小确定所述变电站发生谐振的概率，并进行预警处理。

优选地，所述步骤S10进一步包括：

基于有限的电网节点监测数据，采用模态分析法对谐振源进行定位；

若分析结果为所述关注的变电站为主要谐振源，则采取谐波抑制措施，通过改变变电站设备参数使其模态发生变化，减小谐波谐振可能性。

优选地，所述步骤S12进一步包括：

通过下式计算每一运行方式下的谐波放大系数，并判断其是否小于或等于预定的谐波放大系数限值：

式中，HAR_limit是用户允许的最大放大系数。

如果判断结果为不满足，则判断该运行方式下会发生谐波谐振，在实际运行过程中，若在该运行方式下则做出谐振预警。

优选地，在所述步骤S13中，所述不正常运行工况包括：低压侧电容器在投切过程中在发生非同期合闸、断路器重燃，以及发生单相故障发生与消除。

优选地，所述步骤S14进一步包括：

根据变电站历史运行方式、设备操作信息，统计各个N-1情况和发生不正常运行工况的概率，记为P_i，并计算变电站的谐振风险系数Q：