本文關(guān)鍵詞：基于WAMS的電網(wǎng)單一大擾動(dòng)在線(xiàn)檢測(cè)方法的研究

  更多相關(guān)文章： WAMS 支持向量機(jī) 擾動(dòng)檢測(cè) 多源信息融合 單一大擾動(dòng)

【摘要】：隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電網(wǎng)中出現(xiàn)大擾動(dòng)的概率也越來(lái)越大。當(dāng)智能電網(wǎng)發(fā)生大擾動(dòng)時(shí),如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)、盡早處理,就有可能會(huì)促成大區(qū)域停電,帶來(lái)不可預(yù)想的后果。現(xiàn)有的擾動(dòng)檢測(cè)方法大多是基于原來(lái)的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))系統(tǒng)中的幅值上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)分析,而這些方法存在很多缺點(diǎn),例如:上傳數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔比較長(zhǎng),運(yùn)算過(guò)程比較復(fù)雜,算法運(yùn)行耗時(shí)長(zhǎng),上傳的數(shù)據(jù)沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)標(biāo)。正是由于以上缺點(diǎn)導(dǎo)致傳統(tǒng)方法不能滿(mǎn)足電網(wǎng)在線(xiàn)檢測(cè)的要求。由于WAMS系統(tǒng)(Wide Area Measurement System廣域測(cè)量系統(tǒng))上傳的數(shù)據(jù)帶有統(tǒng)一的時(shí)標(biāo)且上傳密度高,傳送速度快,同時(shí)數(shù)據(jù)是以相量的形式上傳的。因此利用WAMS中的信息實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)的在線(xiàn)檢測(cè)是具有很重要的實(shí)際意義。本文基于WAMS系統(tǒng)上傳的信息對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)在線(xiàn)檢測(cè)進(jìn)行研究,主要工作如下:(1)針對(duì)提取的數(shù)據(jù)含有噪聲的問(wèn)題,首先采用小波分析的軟閾值進(jìn)行數(shù)據(jù)去噪處理。將含噪聲的數(shù)據(jù)在低分辨率上進(jìn)行小波分解,保留其全部分解值,對(duì)于高分辨率下的分解值設(shè)定一個(gè)閾值,高于閾值的小波系數(shù)完整保留,將處理后的小波系數(shù)利用逆變換進(jìn)行重構(gòu),得到去噪后的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)含有噪聲的3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中發(fā)生切機(jī)擾動(dòng)前后的幅值數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪,驗(yàn)證了這種方法不僅可以將上傳數(shù)據(jù)中無(wú)用信息大部分剔除,還盡可能地將擾動(dòng)發(fā)生前后的數(shù)據(jù)特性完整的保存下來(lái)。(2)針對(duì)之前的擾動(dòng)檢測(cè)只利用了信號(hào)的幅值,發(fā)生檢測(cè)的失誤率大的問(wèn)題,選擇電壓的幅值和相角兩個(gè)信號(hào),建立了新的擾動(dòng)判據(jù),對(duì)擾動(dòng)是否發(fā)生進(jìn)行判斷,同時(shí)利用支持向量機(jī)算法對(duì)擾動(dòng)發(fā)生的時(shí)刻進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行擾動(dòng)仿真,通過(guò)觀(guān)察擾動(dòng)前后的數(shù)據(jù)變化,建立了新的擾動(dòng)判據(jù),從而對(duì)擾動(dòng)是否發(fā)生建立了判斷的條件。擾動(dòng)時(shí)刻的檢測(cè)是將擾動(dòng)檢測(cè)問(wèn)題看作是單值分類(lèi)問(wèn)題,通過(guò)對(duì)擾動(dòng)前后數(shù)值的訓(xùn)練,建立電網(wǎng)正常運(yùn)行下的支持向量模型,通過(guò)該模型能夠判別出輸入的數(shù)據(jù)是否在系統(tǒng)正常運(yùn)行范圍內(nèi),當(dāng)數(shù)據(jù)超出正常運(yùn)行范圍時(shí),系統(tǒng)報(bào)警同時(shí)顯示數(shù)據(jù)突變的具體時(shí)間。利用3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,從系統(tǒng)正常運(yùn)行以及發(fā)生擾動(dòng)后的數(shù)據(jù)中隨機(jī)抽取200條數(shù)據(jù),作為訓(xùn)練集,以切機(jī)和切負(fù)荷兩種擾動(dòng)情況進(jìn)行驗(yàn)證,分別在1.00秒時(shí)和3.71秒發(fā)生擾動(dòng)報(bào)警,驗(yàn)證了提出的大擾動(dòng)檢測(cè)方法滿(mǎn)足在線(xiàn)檢測(cè)的要求。(3)針對(duì)由于目前電網(wǎng)中PMU(Phasor Measurement Unit同步相量測(cè)量裝置)測(cè)點(diǎn)較少,電網(wǎng)信息表征地不全面,同時(shí)PMU上傳的數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的問(wèn)題,將WAMS和SCADA系統(tǒng)上傳的信息采用多源信息融合方法中D-S證據(jù)理論進(jìn)行融合,判斷是否有錯(cuò)誤的信息和擾動(dòng)是否發(fā)生。將基于WAMS的檢測(cè)結(jié)果和基于SCADA檢測(cè)結(jié)果作為獨(dú)立的證據(jù)體構(gòu)造基本可信度分配函數(shù),同時(shí)構(gòu)建了基于D-S證據(jù)理論的信息融合模型,根據(jù)判決準(zhǔn)則最終判定電網(wǎng)中是否有擾動(dòng)發(fā)生,減少錯(cuò)判和誤判的概率。通過(guò)3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)選取提取的信號(hào)中沒(méi)有出現(xiàn)錯(cuò)誤信息和出現(xiàn)錯(cuò)誤信息的兩種情況進(jìn)行驗(yàn)證,沒(méi)有出現(xiàn)錯(cuò)誤信息的給出了在3.71秒時(shí)系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)的結(jié)果,而出現(xiàn)錯(cuò)誤上傳信息的算例,能夠糾正錯(cuò)誤的信息,從而給出正確的擾動(dòng)是否發(fā)生的結(jié)果。(4)給出了基于WAMS的單一大擾動(dòng)檢測(cè)的基本流程并且編制了擾動(dòng)檢測(cè)程序。將其方法應(yīng)用于某油田電網(wǎng)的某變區(qū)的單一大擾動(dòng)的檢測(cè)中。選取風(fēng)云變到火炬變甲線(xiàn)的電壓幅值和相角作為擾動(dòng)檢測(cè)的監(jiān)測(cè)對(duì)象。分別對(duì)電壓幅值和電壓相角的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,建立擾動(dòng)檢測(cè)模型,對(duì)北十變處發(fā)生切機(jī)擾動(dòng)時(shí),檢測(cè)結(jié)果為系統(tǒng)在19:41:07時(shí)發(fā)生擾動(dòng)報(bào)警。當(dāng)PMU上傳的數(shù)據(jù)是包含一定錯(cuò)誤信息時(shí),根據(jù)信息融合結(jié)果,電網(wǎng)中沒(méi)有發(fā)生擾動(dòng),PMU上傳錯(cuò)誤信息。應(yīng)用結(jié)果表明本文所提出的大擾動(dòng)檢測(cè)方法與傳統(tǒng)的擾動(dòng)檢測(cè)方法相比具有計(jì)算量小,編程相對(duì)簡(jiǎn)單,計(jì)算速度快,檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM732;TM76

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