[发明专利]一种电力系统厂站端的负荷参数辨识装置及其方法

摘要

本发明涉及一种电力系统厂站端的负荷参数辨识装置及其方法，包括以下步骤：1)实时采集电网二次回路的电压和电流信号，并对得到的电压、电流信号进行转换滤波后进行离散采样，得到电压、电流信号的原始采样值；2)实时采集电网二次回路的开入状态信息，并对得到的开入状态信息进行防抖和判别后转换为数字信号，得到线路开关的分合状态信息用于人机界面的显示；3)根据电压、电流信号的原始采样值进行相量计算和负荷参数辨识，得到相量计算结果和负荷参数辨识结果；4)将步骤2)中的开关状态信息、步骤3)中得到的相量数据和负荷模型参数辨识结果，通过人机界面进行显示，并上传到调度主站。

主权项

1.一种基于电力系统厂站端的负荷参数辨识装置的负荷参数辨识方法，其特征在于：所述装置包括第一数据采集模块、第二数据采集模块、逻辑计算模块和功能管理模块；所述第一数据采集模块用于对实时采集的电力系统厂站端电网的电压和电流信号进行离散采样，得到电压、电流信号的原始采样值并发送到所述逻辑计算模块；所述第二数据采集模块用于对实时采集的电力系统厂站端电网的开入信号转换为数字信号并发送到所述逻辑计算模块；所述逻辑计算模块根据接收到的电压、电流原始采样值和开入信号进行相量计算和负荷参数辨识，并将相量计算结果和负荷参数辨识结果发送到所述功能管理模块；所述功能管理模块对接收到的相量计算结果和负荷参数辨识结果进行实时显示和存储，并上传到调度主站；所述第一数据采集模块包括交流输入模块、电压/电流转换模块、第一ADC模块和第二ADC模块；所述交流输入模块用于实时采集电力系统厂站端的电流和电压信号，发送到所述电压/电流转换模块；所述电压/电流转换模块对接收到的电压和电流信号进行滤波转换，并将转换后的电压信号发送到所述第一ADC模块，将转换后的电流信号发送到所述第二ADC模块；所述第一ADC模块和第二ADC模块分别对接收到的电压信号和电流信号进行模数转换和采样，并将初始值采样结果发送到所述逻辑计算模块；所述第二数据采集模块包括开入信号检测模块和微控制单元模块，所述开入信号检测模块实时测量电网的开入状态信息，并发送到所述微控制单元模块；所述微控制单元模块对接收到的开入状态信息进行防抖和判别后将其转换为数字信号，并发送到所述逻辑计算模块；所述逻辑计算模块包括FPGA模块、第一DSP模块和第二DSP模块；所述FPGA根据输入的电压电流信号，进行组包及数据同步，并发送到所述第一DSP模块和第二DSP模块；所述第一DSP模块根据输入的同步的电压电流信号进行相量计算，计算得到的相量数据转发至所述第二DSP模块；所述第二DSP模块通过接收到的相量数据进行负荷参数辨识，并将负荷参数辨识结果发送到功能管理模块；所述功能管理模块包括CPU、人机接口模块、通信模块和数据存储模块；所述CPU接收到所述第一DSP模块和第二DSP模块发送的数据后，分别将计算的相量计算结果和负荷参数辨识结果发送到所述人机接口模块、数据存储模块和通信模块；所述人机接口模块实时显示相量计算结果和负荷参数辨识结果；所述数据存储模块用于存储相量计算结果和负荷参数辨识结果；所述通信模块用于将CPU发送的相量计算结果和负荷参数辨识结果上传到调度主站；所述负荷参数辨识方法包括以下步骤：1)实时采集电网二次回路的电压和电流信号，并对得到的电压、电流信号进行转换滤波后进行离散采样，得到电压、电流信号的原始采样值；2)实时采集电网二次回路的开入状态信息，并对得到的开入状态信息进行防抖和判别后转换为数字信号，得到线路开关的分合状态信息用于人机界面的显示；3)根据电压、电流信号的原始采样值进行相量计算和负荷参数辨识，得到相量计算结果和负荷参数辨识结果；4)将步骤2)中的开关状态信息、步骤3)中得到的相量计算结果和负荷参数辨识结果，通过人机界面进行显示，并上传到调度主站；所述步骤3)中，进行相量计算和负荷参数辨识的方法，包括以下步骤：3.1)根据电压、电流信号的原始采样值进行实时相量计算，得到电压、电流的相量数据，包括三相基波电压和电流的相量数据以及正序、负序、零序电压和电流的相量数据；3.2)根据步骤3.1)得到的电压、电流的相量数据进行系统扰动判别，得到符合扰动判别条件的电压、电流的相量数据；扰动判别方法包括以下步骤：3.2.1)根据预设的电流突变量定值判断当前输入的各相电流是否发生突变，判别公式为：||I_Φ(t)|‑|I_Φ(t‑60ms)||＞I_D，式中，I_D为电流突变量定值，|I_Φ(t)|为电流t时刻的有效值，|I_Φ(t‑60ms)|为电流60ms前时刻的有效值；3.2.2)根据预设的零序电流突变量定值判断当前的零序电流是否发生突变，判别公式为：||I₀(t)|‑|I₀(t‑60ms)||＞I_0D，式中，I_0D为零序电流突变量定值，|I₀(t)|为零序电流t时刻的有效值，|I₀(t‑60ms)|为零序电流60ms前时刻的有效值；3.2.3)根据预设的电压突变量定值，判断当前的输入各相电压信号是否发生突变，判别公式为：||U_Φ(t)|‑|U_Φ(t‑60ms)||＞U_D，式中，U_D为电压突变量定值，|U_Φ(t)|为相电压t时刻的有效值，|U_Φ(t‑60ms)|为相电压60ms前时刻的有效值；3.2.4)根据预设的零序电压突变定值，判断当前的零序电压是否发生突变，判别公式为：||U₀(t)|‑|U₀(t‑60ms)||＞U_0D,式中，U_0D为零序电压突变量定值，|U₀(t)|为零序电压t时刻的有效值，|U₀(t‑60ms)|为零序电压60ms前时刻的有效值；3.3)根据得到的符合扰动判别条件的电压、电流信号的相量数据进行负荷参数辨识计算，得到负荷参数辨识结果。