一种宽频振荡抑制效果的评估方法及系统与流程

本发明涉及电力系统在线监测领域，具体涉及一种宽频振荡抑制效果的评估方法及系统。

背景技术：

1、随着以新能源为主体的新型电力系统的建设发展，高渗透率电力电子装备引起的宽频振荡现象日益突出，宽频振荡时有发生。调研显示，大量电力电子设备耦合机理复杂，容易激发宽频振荡，且新型宽频振荡现象频带覆盖极宽。

2、宽频振荡机理复杂，呈现出强烈的非线性、时变性和广域传播特性。当前技术普遍采用附加阻尼控制、布置治理装置等策略，但由于宽频振荡系统的复杂性与治理装置引入的新动态，现有技术存在显著的局限性与潜在风险，在全频段、多运行方式下的适应性严重不足，若抑制策略不当，甚至会引发振荡模态的转移或激发新的失稳模态，恶化系统的整体稳定性。宽频振荡治理在抑制装置投入后，电网宽频振荡抑制效果不明，存在一定治理风险的问题。

3、因此，如何对宽频振荡抑制效果进行评估，确保宽频振荡治理的有效性，避免引入二次风险，保障电网安全稳定运行，是亟待解决的重要问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术缺乏对宽频振荡抑制效果评估的问题，本发明提出了一种宽频振荡抑制效果的评估方法，包括以下步骤：

2、在电力系统发生宽频振荡时启动宽频振荡抑制装置，采集电力系统的系统振荡主频和并网点的有功功率序列；

3、按照预设划分方式将所述系统振荡主频划分为多个频段；根据每个频段的振荡特性，为每个频段选择评估参数；所述评估参数包括峰值检测判据类型、滑动窗窗口长度、阈值和消抖点数；

4、基于每个所述频段，将所述频段的评估参数代入宽频振荡抑制评估算法，并结合所述有功功率序列进行评估，获得所述频段的评估结果。

5、可选的，所述将所述频段的评估参数代入宽频振荡抑制评估算法，并结合所述有功功率序列进行评估，获得所述频段的评估结果，步骤包括：

6、将所述频段的峰值检测判据类型、滑动窗窗口长度、阈值和消抖点数代入宽频振荡抑制评估算法，获得所述频段对应的宽频振荡抑制评估算法；

7、基于所述频段对应的宽频振荡抑制评估算法，利用所述频段的峰值检测判据类型，按照所述峰值检测判据类型中的检测滑动窗口，对所述有功功率序列进行峰值检测，获得多个峰值；

8、基于每个所述峰值，计算所述多个峰值中与所述峰值相邻峰值之间的方差，作为所述峰值的方差；基于所述峰值的方差，使用所述频段的滑动窗窗口长度进行多峰值方差截取，得到多个峰值方差；

9、考虑所述频段下振荡的发散或收敛趋势，对所述多个峰值方差求均值，得到所述峰值的评估指标；

10、基于连续多个评估指标与所述频段的阈值之间的比较结果，结合所述频段的消抖点数，获得所述频段的评估结果。

11、可选的，对于每个所述频段，为所述频段选择的滑动窗窗口长度与所述频段成正比关系，为所述频段选择的阈值与所述频段成反比关系，为所述频段选择的消抖点数与所述频段成正比关系。

12、可选的，所述基于所述频段对应的宽频振荡抑制评估算法，利用所述频段的峰值检测判据类型，按照所述峰值检测判据类型中的检测滑动窗口，对所述有功功率序列进行峰值检测，获得多个峰值，步骤包括：

13、在所述频段对应的宽频振荡抑制评估算法中，根据所述频段的峰值检测判据类型选择对应的检测滑动窗口，通过所述检测滑动窗口对所述有功功率序列进行采样；

14、采样过程中，在每个检测滑动窗口内，若位于中间位置采样点的采样值最大，则将该采样点的采样值作为峰值；

15、当完成采样后，获得多个峰值。

16、可选的，所述评估指标的计算公式为：

17、

18、

19、其中，为第个峰值对应的评估指标；为第个峰值的方差求和结果；表示所述频段下振荡的发散或收敛趋势，=1表示振荡有发散趋势，=-1表示振荡有收敛趋势；为第个峰值的方差；表示自然数；为所述频段的滑动窗窗口长度。

20、可选的，所述基于连续多个评估指标与所述频段的阈值之间的比较结果，结合所述频段的消抖点数，获得所述频段的评估结果，具体步骤包括：

21、当连续多个评估指标均大于所述阈值，且连续多个评估指标的数量达到所述频段的消抖点数时，确定所述频段的评估结果为宽频振荡处于发散状态；

22、当连续多个评估指标均小于所述阈值的负值，且连续多个评估指标的数量达到所述频段的消抖点数时，确定所述频段的评估结果为宽频振荡有收敛趋势；

23、当任一所述评估指标介于所述阈值的正负值之间时，确定所述频段的评估结果为宽频振荡处于等幅振荡保持的状态。

24、可选的，在基于每个所述频段，将所述频段的评估参数代入宽频振荡抑制评估算法，并结合所述有功功率序列进行评估，获得所述频段的评估结果之后，还包括：

25、当所述频段的评估结果为宽频振荡处于发散状态时，确定宽频振荡抑制装置的宽频振荡抑制效果不合格，并建议关闭宽频振荡抑制装置；

26、当所述频段的评估结果为宽频振荡有收敛趋势时，确定所述宽频振荡抑制装置的宽频振荡抑制效果合格；

27、当所述频段的评估结果为宽频振荡处于等幅振荡保持的状态时，确定所述宽频振荡抑制装置的宽频振荡抑制效果不明显，并建议优化宽频振荡抑制装置的控保策略。

28、再一方面，本技术还提供了一种宽频振荡抑制效果的评估系统，包括：

29、数据获取模块，用于在电力系统发生宽频振荡时启动宽频振荡抑制装置，采集电力系统的系统振荡主频和并网点的有功功率序列；

30、参数选择模块，用于按照预设划分方式将所述系统振荡主频划分为多个频段；根据每个频段的振荡特性，为每个频段选择评估参数；所述评估参数包括峰值检测判据类型、滑动窗窗口长度、阈值和消抖点数；

31、评估模块，用于基于每个所述频段，将所述频段的评估参数代入宽频振荡抑制评估算法，并结合所述有功功率序列进行评估，获得所述频段的评估结果。

32、可选的，所述评估模块，具体用于：

33、基于每个所述频段，将所述频段的峰值检测判据类型、滑动窗窗口长度、阈值和消抖点数代入宽频振荡抑制评估算法，获得所述频段对应的宽频振荡抑制评估算法；

34、基于所述频段对应的宽频振荡抑制评估算法，利用所述频段的峰值检测判据类型，按照所述峰值检测判据类型中的检测滑动窗口，对所述有功功率序列进行峰值检测，获得多个峰值；

35、基于每个所述峰值，计算所述多个峰值中与所述峰值相邻峰值之间的方差，作为所述峰值的方差；基于所述峰值的方差，使用所述频段的滑动窗窗口长度进行多峰值方差截取，得到多个峰值方差；

36、考虑所述频段下振荡的发散或收敛趋势，对所述多个峰值方差求均值，得到所述峰值的评估指标；

37、基于连续多个评估指标与所述频段的阈值之间的比较结果，结合所述频段的消抖点数，获得所述频段的评估结果。

38、可选的，所述系统还包括：效果反馈模块；

39、所述效果反馈模块，用于当所述频段的评估结果为宽频振荡处于发散状态时，确定宽频振荡抑制装置的宽频振荡抑制效果不合格，并建议关闭宽频振荡抑制装置；当所述频段的评估结果为宽频振荡有收敛趋势时，确定所述宽频振荡抑制装置的宽频振荡抑制效果合格；当所述频段的评估结果为宽频振荡处于等幅振荡保持的状态时，确定所述宽频振荡抑制装置的宽频振荡抑制效果不明显，并建议优化宽频振荡抑制装置的控保策略。

40、再一方面，本技术还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；

41、处理器，用于执行一个或多个程序；

42、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上述所述的一种宽频振荡抑制效果的评估方法。

43、再一方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的一种宽频振荡抑制效果的评估方法。

44、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

45、本发明提供了一种宽频振荡抑制效果的评估方法，在电力系统发生宽频振荡时启动宽频振荡抑制装置，采集电力系统的系统振荡主频和并网点的有功功率序列；根据系统振荡主频的分段结果，为每个频段选择评估参数并代入宽频振荡抑制评估算法，在使用宽频振荡抑制评估算法进行评估时，能准确评估宽频振荡抑制装置的宽频振荡抑制效果。