一种次同步振荡监测控制系统及方法与流程

本发明属于电力系统安全稳定控制领域，特别涉及一种次同步振荡的监测和控制系统及方法。

背景技术：

随着新能源的大规模集中开发和接入，以及特高压直流系统的投运，在电网中引入了大量电力电子设备，如风力发电机逆变器、svc、svg、直流输电以及串补电容等，这些众多的电力电子设备在某些不利条件下会在电网中产生频率不是电网工频整数倍频率的间谐波电流与电压，进而导致附近的火电机组发生次同步振荡，严重影响到电网的安全稳定运行与该地区火电机组的安全。目前该问题的研究主要集中在对间谐波的分析上，方法大多是事故后基于pmu录波数据的离线分析，由于pmu无法在线检测次同步振荡的发生，其录波数据往往没有针对性，事后查找搜集困难；另外，pmu录波为非连续录波，间隔往往为几十毫秒，甚至是秒级的相量数据，无法在线实时确定次同步振荡的谐波发生源，也无法在线采取控制措施快速平息次同步振荡。在目前的技术阶段，运行人员无法掌握事故发生和发展的全过程情况，在次同步振荡发生时和发生后往往陷入束手无策的状态，不利于事后事故原因的分析及处理，导致次同步振荡频繁发生，对系统运行和设备造成严重影响。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种次同步振荡监测控制系统及方法，其可解决次同步振荡录波、检测、控制，以及事故分析和全景展示的问题，系统而全面地解决电网次同步振荡问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种次同步振荡监测控制系统，包含：

一台或多台次同步振荡采集和记录设备，用于对监视点的电气量进行采集和记录存储；

一台或多台次同步振荡检测和控制设备，用于对控制点的电气量进行次同步振荡检测，并根据结果采取控制措施快速平息振荡；以及，

一台次同步振荡分析和展示设备，在满足触发分析条件时，立即上召并保存系统内所有次同步振荡采集和记录设备的电气量波形数据，计算分析电网所有监视点的振荡特征，并将分析结果进行全景展示；

所述次同步振荡分析和展示设备与系统内的所有次同步振荡采集和记录设备及次同步振荡检测和控制设备建立通信连接，进行信息交互。

上述次同步振荡检测和控制设备发出次同步振荡告警或执行控制措施时，主动上送本设备的本地信息給次同步振荡分析和展示设备。

上述次同步振荡分析和展示设备具备三种触发分析条件：次同步振荡检测和控制设备的告警或执行控制措施信息触发、手动触发、定时触发。

上述全景展示的界面是监控后台或移动显示设备。

一种次同步振荡监测控制方法，包括如下内容：

a.一台或多台次同步振荡采集和记录设备对监视点的电气量进行采集和记录存储，并提供所存储电气量波形数据的访问和上送功能；

b.一台或多台次同步振荡检测和控制设备对控制点的电气量进行次同步振荡检测，并根据结果采取控制措施快速平息振荡，提供本设备信息的访问和上送功能；

c.一台次同步振荡分析和展示设备在满足触发分析条件时，立即上召并保存系统内所有次同步振荡采集和记录设备的电气量波形数据，计算分析电网所有监视点的振荡特征，并将分析结果进行全景展示。

上述内容b中，次同步振荡检测和控制设备发出次同步振荡告警或执行控制措施时，主动上送本设备的本地信息給次同步振荡分析和展示设备。

上述本设备的本地信息包括状态信息、告警信息和动作信息。

上述内容c中，次同步振荡分析和展示设备具备三种触发分析条件：次同步振荡检测和控制设备的告警或执行控制措施信息触发、手动触发、定时触发。

采用本发明所述系统，可以连续高密度大容量采集和记录电网预设监视点各电气设备的电气量，实时检测电网次同步振荡的发生，在线判别谐波振荡源，并采取控制策略进行谐波振荡源的隔离，快速平息次同步振荡，并可提供次同步振荡发生、发展和平息全过程的波形和信息展示，方便对事故的整体回溯和分析，为运行人员提供了查找事故原因，提出改进措施的整体技术手段和方法，极大提高了电网的安全稳定运行水平。

附图说明

图1是本发明系统的整体架构图；

图2是本发明的通信信息流图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。

如图1所示，本发明提供一种次同步振荡监测控制系统，包含一台或多台次同步振荡采集和记录设备、一台或多台次同步振荡检测和控制设备、一台次同步振荡分析和展示设备，其中，次同步振荡分析和展示设备与系统内的所有次同步振荡采集和记录设备及次同步振荡检测和控制设备建立通信连接，进行信息交互。

所述次同步振荡采集和记录设备对预设监视点一个或多个电气设备的电气量进行连续高密度大容量采集和记录存储，提供所存储电气量波形数据的访问和上送功能。

所述次同步振荡检测和控制设备对预设控制点一个或多个电气设备的电气量进行采集、检测和分析，并根据分析结果采取控制措施快速平息振荡；提供本设备信息的访问和上送功能；当本设备检测出次同步振荡并发出次同步振荡告警或按预先制定的控制策略执行控制措施时，主动上送本设备的本地信息給次同步振荡分析和展示设备。

所述次同步振荡分析和展示设备具备三种触发分析条件：次同步振荡检测和控制设备的告警或执行控制措施信息触发、手动触发、定时触发。

当任一项触发分析条件满足后，次同步振荡分析和展示设备立即上召并保存系统内所有次同步振荡采集和记录设备的电气量波形数据，计算分析电网所有监视点的振荡特征，并将分析结果进行全景展示。全景展示的界面可以是监控后台、移动显示设备等。

如图2所示，次同步振荡检测和控制设备实时对预设控制点一个或多个电气设备的电气量进行采集、检测和分析，一旦本设备检测出次同步振荡告警或执行控制措施时，就会主动上送本设备的本地信息(状态信息、告警信息、动作信息等)給次同步振荡分析和展示设备。次同步振荡分析和展示设备具备三种触发分析条件，任一触发分析条件满足，就向系统内每台次同步振荡采集和记录设备发送上召命令，次同步振荡采集和记录设备收到上召命令后，就将本设备采集和记录的电气量数据发送給次同步振荡分析和展示设备。

综合上述，本发明一种次同步振荡监测控制系统及方法，系统包含以下设备：次同步振荡采集和记录设备；次同步振荡检测和控制设备；次同步振荡分析和展示设备。次同步振荡采集和记录设备对监视点的电气量进行采集和记录存储；次同步振荡检测和控制设备对控制点的电气量进行次同步振荡检测，并根据检测结果采取控制措施快速平息振荡；次同步振荡分析和展示设备上召和汇总所有监视点次同步振荡采集和记录设备、所有控制点次同步振荡检测和控制设备的信息，计算分析电网所有监视点的振荡特征，并将分析结果进行全景展示。采用本发明所述方法，可以实时监视系统中次同步振荡的发生，采取控制措施快速隔离振荡源，平息系统的次同步振荡，保证系统安全可靠运行，同时能够展示次同步振荡发生、发展、平息的整个过程，便于事故回溯和分析。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。