專利名稱：電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)的制作方法
電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障近似定位技術(shù)及可視化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模越來越大，電網(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)生的故障種類也越來越多，有些故障是可以明確其故障類型的，例如短路、低頻振蕩、機(jī)組跳閘等；但電網(wǎng)中往往會(huì)存在一些明顯大擾動(dòng)又不明確是何種故障類型的情況，此時(shí)會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度人員正確下達(dá)調(diào)度指令、保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定的障礙。因此，迫切需要研究一種大擾動(dòng)故障近似定位技術(shù)，并能在地理圖上快速定位渲染出各故障點(diǎn)信息的可視化故障定位系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決電力系統(tǒng)中不能明確故障類型的大擾動(dòng)故障定位的難題。構(gòu)建的電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)可大大便利電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員進(jìn)行快速故障源的定位。
本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。
一種電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，所述大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)包括廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS、后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊和可視化人機(jī)界面模塊，所述后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊利用廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS時(shí)間序列實(shí)時(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析出電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障結(jié)果，并寫入商用庫(kù)，通過可視化人機(jī)界面模塊進(jìn)行故障的渲染定位；其特征在于，所述方法包括以下步驟
(1)后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊在啟動(dòng)時(shí)，其中的初始化參數(shù)配置子模塊讀取用戶設(shè)定好的廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS大擾動(dòng)故障定位參數(shù)表，所述大擾動(dòng)故障定位參數(shù)表設(shè)置用于反映電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障的各種變化閾值，包括電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓變化閾值、節(jié)點(diǎn)頻率變化閾值、有功功率變化閾值；
(2)后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊的檢測(cè)子模塊，通過廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS時(shí)間序列實(shí)時(shí)庫(kù)在線檢測(cè)各廠站主變相量測(cè)量單元PMU的正序電壓幅值、頻率和有功功率，；對(duì)于主變沒有相量測(cè)量單元PMU量測(cè)的廠站，則在線檢測(cè)該廠站出線的正序電壓幅值、頻率和有功功率；其中所述主變和廠站出線均為步驟(1)所述的節(jié)點(diǎn)；
(3)當(dāng)所述后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊檢測(cè)到至少有三個(gè)廠站的節(jié)點(diǎn)正序電壓幅值或頻率或有功功率中一個(gè)參數(shù)變化量滿足相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電壓變化閾值、節(jié)點(diǎn)頻率變化閾值或有功功率變化閾值時(shí)，則判斷為發(fā)生電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障，并將用于記錄發(fā)生該次大擾動(dòng)故障的大擾動(dòng)故障標(biāo)識(shí)ID號(hào)、設(shè)備ID、設(shè)備類型、節(jié)點(diǎn)頻率變化量、節(jié)點(diǎn)電壓變化量和節(jié)點(diǎn)有功功率變化量寫進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)作為一個(gè)大擾動(dòng)故障告警信息；
(4)當(dāng)用戶選擇查看“最新告警”時(shí)，所述可視化人機(jī)界面模塊會(huì)定時(shí)自動(dòng)訪問所述數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)查詢到所述數(shù)據(jù)庫(kù)中有最新的大擾動(dòng)故障告警信息時(shí)，按照節(jié)點(diǎn)正序電壓幅3值、節(jié)點(diǎn)頻率或節(jié)點(diǎn)有功功率的變化量從大到小，在可視化模塊的電網(wǎng)地理圖上由深到淺設(shè)置成不同的顏色；
(5)當(dāng)用戶選擇查看“歷史告警”時(shí)，所述可視化人機(jī)界面模塊根據(jù)輸入的查詢時(shí)間，當(dāng)查詢到數(shù)據(jù)庫(kù)中有所選擇時(shí)間段的大擾動(dòng)故障告警信息時(shí)，按照節(jié)點(diǎn)正序電壓幅值、 頻率或有功功率的變化量從大到小，在可視化界面模塊的地理圖上由深到淺設(shè)置成不同的顏色；
(6)根據(jù)故障定位系統(tǒng)中的可視化人機(jī)界面模塊的電網(wǎng)地理圖上被渲染定位的廠站顏色，判斷各廠站距離大擾動(dòng)故障源的遠(yuǎn)近程度，其中顏色越深表明該廠站離大擾動(dòng)故障源的位置越近。
進(jìn)一步，在步驟(3)中，當(dāng)3個(gè)及以上廠站的節(jié)點(diǎn)電壓突變超過額定值的 +/-0. Ipu (其中pu是英語Per-unit的縮寫，是指標(biāo)么值的意思，物理含義是實(shí)際值與基準(zhǔn)值的比值)，則繪制節(jié)點(diǎn)電壓變化分布圖；3個(gè)及以上節(jié)點(diǎn)頻率突變超過+/-0. 07Hz，則繪制節(jié)點(diǎn)頻率變化分布圖；3個(gè)及以上節(jié)點(diǎn)有功率突變超過150MW，則繪制有功功率變化分布圖。
本發(fā)明可以有效解決電網(wǎng)中存在明顯大擾動(dòng)但又不明確故障類型的故障近似定位問題；構(gòu)建的系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的WAMS應(yīng)用下的子模塊，為調(diào)度運(yùn)行人員快速定位故障位置提供了有力的手段。


圖1為本發(fā)明大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；
圖2描述了本發(fā)明大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)及智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持與電網(wǎng)調(diào)度的關(guān)系；
圖3為本發(fā)明大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法流程圖4所示描述了該大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之可視化功能模塊流程。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明適用于實(shí)施部署了智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)且部署了 WAMS應(yīng)用的電網(wǎng)。電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)是屬于WAMS應(yīng)用下的一個(gè)子模塊，基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)平臺(tái)的，通過大擾動(dòng)故障定位系統(tǒng)可以快速掌握電網(wǎng)中發(fā)生故障位置信息，便于調(diào)度快速分析并下達(dá)排除電網(wǎng)故障的指令，從而維持或改善了電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行；
廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS、后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊和可視化人機(jī)界面模塊之間的關(guān)系如附圖 1所示，后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊在線檢測(cè)WAMS的時(shí)間序列實(shí)時(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)，將廠站的主變或出線的正序電壓幅值、頻率或有功功率變化量滿足條件的記錄寫入商用庫(kù)；可視化人機(jī)界面模塊通過訪問商用庫(kù)中記錄ID號(hào)、設(shè)備ID、設(shè)備類型、電壓變化量、頻率變化量和有功功率變化量等信息，在電網(wǎng)地理圖上實(shí)時(shí)和離線渲染定位故障廠站；
系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員以及智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的連接功能關(guān)系如附圖2 所示，電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員通過登錄到智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，訪問到WAMS應(yīng)用主畫面，通過操作啟動(dòng)“可視化”按鈕，就可以登錄到大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)了，在此系統(tǒng)上，完成在線和離線的故障定位分析功能業(yè)務(wù)。
下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)描述
本發(fā)明使用基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)平臺(tái)的大擾動(dòng)故障檢測(cè)方法及軟件架構(gòu)、大擾動(dòng)故障定位渲染可視化的人機(jī)界面設(shè)計(jì)技術(shù)、國(guó)產(chǎn)商用數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫訪問技術(shù)和WAMS時(shí)間序列實(shí)時(shí)庫(kù)的訪問技術(shù)，最終可構(gòu)建形成電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)。
如附圖3所示，該大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)的廠站節(jié)點(diǎn)的電壓、頻率和有功突變擾動(dòng)量的統(tǒng)計(jì)記錄的實(shí)現(xiàn)步驟如下
(1)后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊在啟動(dòng)時(shí)，其初始化配置子模塊讀取用戶設(shè)定好的WAMS大擾動(dòng)故障定位參數(shù)表，主要讀取按電壓等級(jí)設(shè)定的節(jié)點(diǎn)電壓變化閾值、節(jié)點(diǎn)頻率變化閾值和有功功率變化閾值等參數(shù)值；
其中WAMS大擾動(dòng)故障定位參數(shù)表，表結(jié)構(gòu)見表1
權(quán)利要求
1.一種電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，所述大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)包括廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS、后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊和可視化人機(jī)界面模塊，所述后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊利用廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS時(shí)間序列實(shí)時(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析出電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障結(jié)果， 并寫入商用庫(kù)，通過可視化人機(jī)界面模塊進(jìn)行故障的渲染定位；其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊在啟動(dòng)時(shí)，其中的初始化參數(shù)配置子模塊讀取用戶設(shè)定好的廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS大擾動(dòng)故障定位參數(shù)表，所述大擾動(dòng)故障定位參數(shù)表設(shè)置用于反映電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障的各種變化閾值，包括電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓變化閾值、節(jié)點(diǎn)頻率變化閾值、有功功率變化閾值；(2)后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊的檢測(cè)子模塊，通過廣域量測(cè)系統(tǒng)WAMS在線檢測(cè)各廠站主變相量測(cè)量單元PMU的正序電壓幅值、頻率和有功功率；對(duì)于主變沒有相量測(cè)量單元PMU量測(cè)的廠站，則在線檢測(cè)該廠站出線的正序電壓幅值、頻率和有功功率；其中所述主變和廠站出線均為步驟(1)所述的節(jié)點(diǎn)；(3)當(dāng)所述后臺(tái)檢測(cè)服務(wù)模塊檢測(cè)到至少有三個(gè)廠站的節(jié)點(diǎn)正序電壓幅值或頻率或有功功率中一個(gè)參數(shù)變化量滿足相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電壓變化閾值、節(jié)點(diǎn)頻率變化閾值或有功功率變化閾值時(shí)，則判斷為發(fā)生電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障，并將用于記錄發(fā)生該次大擾動(dòng)故障的大擾動(dòng)故障標(biāo)識(shí)ID號(hào)、設(shè)備ID、設(shè)備類型、節(jié)點(diǎn)頻率變化量、節(jié)點(diǎn)電壓變化量和節(jié)點(diǎn)有功功率變化量寫進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)作為一個(gè)大擾動(dòng)故障告警信息；(4)當(dāng)用戶選擇查看“最新告警”時(shí)，所述可視化人機(jī)界面模塊會(huì)定時(shí)自動(dòng)訪問所述數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)查詢到所述數(shù)據(jù)庫(kù)中有最新的大擾動(dòng)故障告警信息時(shí)，按照節(jié)點(diǎn)正序電壓幅值、節(jié)點(diǎn)頻率或節(jié)點(diǎn)有功功率的變化量從大到小，在可視化模塊的電網(wǎng)地理圖上由深到淺設(shè)置成不同的顏色；(5)當(dāng)用戶選擇查看“歷史告警”時(shí)，所述可視化人機(jī)界面模塊根據(jù)輸入的查詢時(shí)間， 當(dāng)查詢到數(shù)據(jù)庫(kù)中有所選擇時(shí)間段的大擾動(dòng)故障告警信息時(shí)，按照節(jié)點(diǎn)正序電壓幅值、頻率或有功功率的變化量從大到小，在可視化界面模塊的地理圖上由深到淺設(shè)置成不同的顏色；(6)根據(jù)故障定位系統(tǒng)中的可視化人機(jī)界面模塊的電網(wǎng)地理圖上被渲染定位的廠站顏色，判斷各廠站距離大擾動(dòng)故障源的遠(yuǎn)近程度，其中顏色越深表明該廠站離大擾動(dòng)故障源的位置越近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障定位可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于在所述步驟(3)中，當(dāng)3個(gè)及以上廠站的節(jié)點(diǎn)電壓突變超過額定值的+/-0. lpu，則繪制節(jié)點(diǎn)電壓變化分布圖，其中Pu是標(biāo)么值，指實(shí)際節(jié)點(diǎn)電壓與基準(zhǔn)值的比值；3個(gè)及以上節(jié)點(diǎn)頻率突變超過+/-0. 07Hz，則繪制節(jié)點(diǎn)頻率變化分布圖；3個(gè)及以上節(jié)點(diǎn)有功率突變超過 150MW,則繪制有功功率變化分布圖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)大擾動(dòng)故障近似定位可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，包括基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)平臺(tái)的大擾動(dòng)故障檢測(cè)方法及軟件架構(gòu)；大擾動(dòng)故障定位渲染可視化的人機(jī)界面設(shè)計(jì)技術(shù)、國(guó)產(chǎn)商用數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫訪問技術(shù)和WAMS時(shí)間序列實(shí)時(shí)庫(kù)的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)。發(fā)明的技術(shù)方案用以解決智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中對(duì)于不確定故障類型的大擾動(dòng)故障進(jìn)行近似定位的問題，為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行人員快速定位電網(wǎng)故障源提供了輔助工具和便利手段。
文檔編號(hào)G01R31/08GK102508111SQ201110318139
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者于宏文, 劉濤, 李曉紅, 楊東, 段剛, 湯衛(wèi)東, 王健, 肖小剛, 詹慶才, 許君德, 謝曉冬, 鄧俊波 申請(qǐng)人:北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)華中電力調(diào)控分中心