[01501634]电力系统在线频率监测与分析技术

项目来自国家自然科学基金“大受端电网频率稳定性量化评估理论研究”、教育部留学归国人员基金“互联大电网动态频率响应时空特征及其应用研究”,以及山东电力集团公司科技计划“直流输电及核电大电源对频率安全影响评估”。 本项目围绕电力系统频率监测、频率响应分析和频率安全稳定评估问题开展了深入研究,取得成果包括：（1）首次对高压电网与低压终端电网动态信息的相关性进行了分析,提出轻型相量测量和轻型广域测量系统的理念,研发了相关装置和系统,构建了国内首套轻型广域测量系统;（2）首次提出了频率响应时空分布特征量化描述方法,为模式识别在电力系统频率响应分析中的应用奠定了理论基础;（3）首次在频率安全性评估中计及了累积效应,算法指标光滑度好、计算量小;（4）首次在基于广域频率响应的扰动位置估计问题中考虑了频率响应时空特性,提出了分区综合、并行估计算法,明显提高了估计精度;（5）提出了考虑频率响应时空特性的频率响应快速计算方法,在考虑网络对频率响应影响的同时,显著减小了计算量;（6）提出了一种暂态频率稳定性量化评估方法,以机组低频保护为参考临界条件定义稳定裕度,适用于基于响应的在线评估和低频减载整定等应用。 项目共授权国家发明专利2项、实用新型专利1项,另公开发明专利2项;发表学术论文14篇,其中13篇被EI收录;受项目资助毕业博士研究生1名、硕士研究生2名;在读硕士研究生3名。 成果技术创造性与先进性：（1）频率测量算法精度高于国家标准;轻型广域测量系统为国内首套类似系统;（2）频率响应模式特征描述方法能确定频率响应的时空特征量化信息,为模式识别在广域测量系统的应用提供依据;（3）考虑频率响应时空特征的扰动位置辨识方法精度高于国际同类方法;（4）频率安全评估指标光滑度、单调性均优于同类算法,在灵敏度分析中能可靠收敛;（5）基于直流潮流的频率响应分析方法计算速度快,并能考虑网络对频率响应时空特征的影响。 自2009年起,成果相继在山东电网、华东电网运行和控制中应用,技术已经成熟。在山东电网,直接服务于多个年度方式安全分析和控制决策;应用于世界首条±660kV银东直流接入山东电网、海阳核电基地规划分析等重大工程的分析决策,以及直流接入后山东电网的安全稳定状态评估。在华东电网,直接服务于±800kV特高压复奉和锦苏直流工程、特高压交流联网方案论证等国家重大工程的实施中,为深入、细致评估频率动态行为提供了支撑,取得了良好效果。轻型广域测量系统积累了大量实测电网响应数据,已应用在科研中。轻型广域测量技术有助于弥补常规动态测量系统测点少的不足,还适合为油田电网等企业电力系统建立经济的动态监测系统;相关成果目前正在积极推广应用到其他省份。 此前相关成果无获奖经历。