СПОСОБ МОНИТОРИНГА ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ В ЕДИНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

1. Способ мониторинга переходных режимов в Единой электроэнергетической системе (ЕЭС), согласно которому
- на контролируемых объектах электроэнергетики (ОЭ) ЭЭС - генераторах формируют данные параметров векторов напряжения с синхронизацией, осуществляемой по времени и по сигналам с помощью GPS и ГЛОНАСС, и передают их в центр мониторинга (ЦМ) для обработки, где:
- по приращению фазового угла на интервале дискретизации определяют абсолютное скольжение каждого ОЭ относительно синхронизирующих меток, а по разности приращений абсолютного скольжения - относительное скольжение ОЭ;
- осуществляют визуализацию всех параметров, в т.ч. абсолютного фазового угла и абсолютного скольжения, с представлением на карте месторасположения ОЭ с цветовой градацией абсолютного скольжения;
- оценивают значение совокупности параметров ЭЭС в нормальном (квазистационарном) режиме ОЭ, к которой относятся спектральная плотность мощности нестационарного процесса фазового угла, скольжения и ускорения, их математическое ожидание, тренд и дисперсия;
- выявляют внеплановые возмущения в ЭЭС по резкому изменению фазы нескольких ОЭ, расположенных вблизи источника возмущения, т.е. по скорости изменения фазы (по производной фазы - абсолютному скольжению) путем сопоставления фаз этих ОЭ и выбора наибольшего значения;
- определяют по заданному порогу отклонения или по таблице электрических соединений ОЭ и визуализируют группу возмущенных ОЭ (в том числе и по отдельности) и оставшуюся группу более инерционных ОЭ (визуализируют единым целым), при этом учитывают, что движение возмущенных ОЭ происходит относительно инерционной группы, а при подавлении возмущения относительное движение прекращается;
- формируют на базе определенных возмущенных ОЭ массивы данных о движении возмущенных ОЭ относительно более инерционной группы, рассчитывают массивы данных о взаимном движении участников возмущенной группы относительно наиболее возмущенного ОЭ;
- определяют состав кратковременных синхронных групп ОЭ, т.е. одинаково реагирующих на внеплановые возмущения групп ОЭ, у которых частота меняется в одну сторону одновременно, а ее изменение превышает заданный порог, а также параметры и длительность существования таких групп ОЭ;
- оценивают параметры абсолютного движения ОЭ (относительно более инерционной группы), а также относительного и взаимного движения ОЭ в синхронной группе;
- анализируют колебательные свойства ОЭ в свободном переходном процессе;
- оценивают длительность внепланового возмущения;
при этом
при визуализации входных данных:
- движение фазовых углов представляют по отношению к начальному значению фазового угла, рассчитываемому программой в процессе получения данных при переходе к Δ-компонентам;
- при изменении перетоков мощности производят перестроение линий, соответствующих каждому ОЭ, причем точку отсчета - ОЭ с минимальным значением фазового угла, также изменяют;
- высоту фазовых линий устанавливают пропорциональной, например, значению напряжения на шинах, что позволяет наблюдать в отсутствие возмущений практически параллельное изменение фазовых линий, а при нормальном перераспределении потребления - плавное изменение фазовых линий, их взаимное перемещение, существенно более медленное, чем при внезапном возмущении;
- по положению Δ-компонент векторов напряжения ОЭ в полярной системе координат судят о наличии или отсутствии синхронных групп ОЭ, при этом констатируют, что в исходном режиме все вектора сгруппированы вместе, а при возникновении синхронной группы ОЭ происходит наглядное разделение векторов на длительное время;
- отображают информацию о состоянии контролируемых ОЭ на карте цветом, изменяющимся, например, от зеленого через желтый к красному, при этом цвет ОЭ изменяют при увеличении отклонения частоты от номинального значения (или от реального средневзвешенного группового значения частоты, в зависимости от требований);
- визуализацию взаимного движения ОЭ осуществляют путем отображения движения внутри группы возмущенных ОЭ, при этом подчеркивают изображение наиболее отклонившегося ОЭ;
при оценке параметров абсолютного движения ОЭ, а также относительного и взаимного движения ОЭ в синхронной группе определяют комплексную амплитуду и частоту основной синусоидальной составляющей, входящей в абсолютный угол (скольжение), постоянную времени затухания и логарифмический декремент затухания, т.е. величину, характеризующую степень затухания колебания за время, равное периоду этого колебания, данной основной синусоидальной составляющей;
при анализе колебательных свойств ОЭ в свободном переходном процессе используют измеренные (зарегистрированные) параметры форм колебаний сложной системы - коэффициенты затухания αj для j-й формы колебаний, отражающие демпфирующие свойства ЭЭС на частоте ωj, и собственные частоты ωj электромеханических переходных процессов в сложной ЭЭС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подготовке к обработке в ЦМ:
- принятые от ОЭ данные очищают от помех и вводят для обработки входные сигналы в режимах "off-line" и "on-line", причем в режиме "off-line" используют запись сигналов в таблицах Excel, а в режиме "on-line" осуществляют подключения к устройствам регистрации информации;
- преобразует фазовые углы, представленные в таблицах Excel, в массивы, необходимые для обработки;
- формируют массив данных строковых переменных, определяющий принадлежность сигнала к исследуемому ОЭ, и массивы данных, используемые для идентификации кривых.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент возмущения определяют по значительному текущему отклонению абсолютного скольжения в течение нескольких выборок, при этом производят сравнение отклонения по отношению к среднеквадратическому отклонению (корень квадратный из дисперсии), не зависящему от величины возмущения, а главный ОЭ возмущения определяют по максимальному значению отклонения.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность возмущения оценивают по времени существования реакции на возмущение, в частности:
- по времени, в течение которого процесс изменения относительного скольжения каждого возмущенного ОЭ затухает до значения, сравнимого со среднеквадратическим отклонением или
- по постоянной времени затухания колебания относительного скольжения каждого возмущенного ОЭ, или
- по времени достижения скоростью изменения абсолютного скольжения (ускорения) ОЭ порога, зависящего от среднеквадратического отклонения скольжения,
при этом в режиме "on-line" время переходного процесса отсчитывают от момента возникновения возмущения до момента уменьшения отклонения частоты анализируемого ОЭ от общегрупповой частоты на значение, меньшее заданного порога, в течение не менее полупериода собственного колебания фазового угла.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что результаты формирования синхронных групп ОЭ и оценки их параметров заносят в базу данных.