为了以合适的方式向供电网的控制中心的运行人员提供关于可能在供电网中出现的摆动的信息，建议一种用于产生说明在供电网中的电参数的摆动的信号的方法，其中根据电流和/或电压相量测量值计算表征电参数的摆动状态的状态参数。此外在出现摆动的情况下确定对状态参数的变化的振幅进行说明的振幅特征值(A)和对状态参数的变化的振荡的衰减进行说明的衰减特征值(xi)。将由振幅特征值和相关的衰减特征值组成的各个值对的位置与在值域(44a-c)中存在的、对供电网中的摆动的各自的危险程度进行说明的危险区域相比较以确定危险特征参数，并且依据各自的危险特征参数输出说明摆动的信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于产生说明在供电网中的摆动(Pendelung)的信号的方法。
技术介绍
为了确保顺利地并且可靠地运行供电网，在所谓的电网控制中心中监视供电网的对于网络状态来说是特征性的测量值，以便确定，供电网是处于其规定的运行状态还是处于关键的运行状态。为此在所选择的供电网的测量位置借助合适的互感器采集电测量参数的，诸如电流、电压和功率的测量值，并且通常以数字的形式将其传送到电网控制中心以用于分析和观察。为了彼此确保各个测量值的时间上的关系，通常为所记录的测量值补充所谓的时间戳，也就是时刻信息数据(Uhrzeitinformationsdaten),该时刻信息数据表明已经采集了测量值的那个时刻。这样的时间戳例如可以以毫秒的精确性来安排。供电网的关键的运行状态的一个形式是所谓的“功率摆动”(下面简称为“摆动”)。这样的摆动例如在突然改变负载或改变供电网的结构(例如通过接入或断开较大的电源)的情况下产生。在此在供电网的馈入位置处的发电机必须调节到新的负载情况。这通常以具有几赫兹的频率的衰减的振荡的形式发生，直至供电网的新的工作点已经稳定。由于发电机的瞬时特性在供电网中产生摆动的电流状态和电压状态，其能够对供电网及其电组件(例如导线、电缆、变压器)产生不同影响。具有相对低的振幅的、衰减的摆动在供电网中相对快速地衰减并且由此可以被接受，而特别是微弱衰减的或甚至逐渐增长的摆动则表示供电网的最关键的状态，其容易地导致中断或断开较大的网络片段。此外，通过在中断单个网络片段的情况下跳跃式改变的网络结构使得供电网的仍运行的片段过载，这可以导致级联地断开直至导致所谓的停电(Blackout)。因此，特别地要将这种要作为关键归类的摆动立即发信号通知供电网的控制中心运行人员。随着在采集测量值的情况下测量位置数量的增加和采样间隔的缩短，要由运行人员在电网控制中心监视的测量值的数量近年急剧增加并且预期在未来还将进一步提高。特别是在将供电网构造为所谓的“智能电网(Smart Grid) ”的情况下测量值按照如下的数量积累，所述数量超出了用于供电网的常规监视系统的测量值数量数个数量级。在此例如利用所谓的相量测量装置或“相量测量单元(PhasorMeasurement Unit, PMU) ”作为复数的电流或电压相量来采集测量值，该电流或电压相量包括关于在供电网的各个测量位置处待测量的测量参数的振幅和相位角的结论。利用高的采样率来采集这样的相量测量值，以便例如可以更精确地识别负载流和可能的网络摆动，并且必要时引入合适的对策来避免预告的不稳定的状态。由欧洲专利申请EP1489714B1公知了一种示例性的方法，通过该方法根据相量测量值通过连续地调整数学计算模型的参数可以推断出在供电网中的摆动的存在。基于可示出的测量值的大的数量和由此得出的各种各样的可能的由运行人员待展望的供电网的运行状态提出如下问题，与稳定运行状态的哪些偏差必须作为报警信号(例如以在电网控制中心的工作站上的消息的形式)显示。在此存在如下要求，即，一方面对于任何时间都必须确保供电网的稳定和正常的运行，但另一方面也必须这样选择报警信号的频度和内容，使得向运行人员给出关于各个网络状态的足够的信息，而不会通过过频繁的报警和/或与报警信号一起提供的信息的过高的细节性程度而苛求运行人员。在迄今为止的用于识别在供电网中的摆动的系统大多利用简单的阈值系统工作。在此关于阈值分析特定的测量参数(例如所测量的电流、电压或功率变化的频率或振幅)，并且在超过阈值的情况下触发报警信号。然后留给工作人员将为评估危险状态的相应的严重程度而所需的信息本身进行组合并判断，是否需要各自的必要时稳定网络的措施。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，以合适的方式向在供电网的控制中心装置中的运行人员提供关于可能在供电网中出现的摆动的信息，并且由此由运行人员实现供电网的更可靠的运行。按照本专利技术，上述技术问题通过用于产生到在供电网中的电参数(例如电流、电压、功率、阻抗)的摆动进行说明的信号的方法来解决，其中借助各自的相量测量装置在时间上同步地采集在供电网中的至少一个测量位置处的电流和/或电压相量测量值。电流和/或电压相量测量值被传输到监视供电网的控制中心装置；控制中心装置根据彼此相关的电流和/或电压相量测量值计算表征电参数(例如电流、电压、功率、阻抗)的摆动状态的状态参数，并且关于供电网中出现的摆动来检查状态参数的变化。在状态参数的出现的摆动的情况下通过控制中心装置确定对状态参数的变化的振幅进行说明的振幅特征值和对状态参数的变化的振荡的衰减进行说明的衰减特征值。将由振幅特征值和相关的衰减特征值组成的值对与在值域中存在的、对供电网中的摆动的相应危险程度进行说明的危险区域相比较，以确定危险特征参数，并且依据危险特征参数输出说明摆动的信号。通过按照本专利技术的方法可以以相对简单的方式实现多级的报警系统，因为依据各个识别的危险等级来输出分别输出的、说明摆动的信号。由此直接通过说明摆动的信号向运行人员给出关于与当前摆动相关的危险的区别的信息。按照本专利技术的方法的优选的实施方式在于，状态参数说明在供电网中的测量位置处存在的有效功率。作为对此的替换也设置，状态参数说明相位角差，该相位角差是指由电压相量测量值所包围的相位角，其中已经在供电网中的两个不同的测量位置处在时间上同步地采集了电压相量测量值。所描述的实施方式示出了特别适用于评估可能存在的摆动的状态参数。此外根据按照本专利技术的方法的另一种优选的实施方式，依据状态参数的当前频率来确定衰减特征值。由此衰减特征值可以特别良好地与各个存在的摆动状态相匹配。衰减特征值例如可以按照如下等式来确定:卜-_,，.Va + ω~其中ξ是按照白分比给出的衰减特征值，a表示指数降低(或增长)的振荡的按照Ι/s给出的衰减并且ω说明了按照Ι/s给出的角频率。通过将角频率ω容纳到关于衰减特征值的等式中得出与状态参数的振荡的当前频率的依赖关系。根据按照本专利技术的方法的另一种优选的实施方式，仅当振幅特征值和/或相关的衰减特征值分别超过预定的阈值时，才输出说明摆动的信号。由此，当通过摆动不影响供电网的状态的稳定性时，总是抑制说明摆动的信号的输出。然而关于随后的值对，只要振幅特征值和/或衰减特征值超过其各自的阈值，就相应地输出说明摆动的信号。按照本专利技术的方法的另一种优选的实施方式在于，说明摆动的信号包含关于状态参数的当前频率、状态参数的当前振幅特征值、状态参数的当前衰减特征值和/或危险特征参数的说明。由此可以直接利用说明摆动的信号向在控制中心中的运行人员提供最重要的信息，以便评估供电网的当前状态。在此，说明摆动的信号例如可以作为基于文本和/或图形的消息在工作站的显示装置上输出，该消息包含了各个必须的状态信息。根据按照本专利技术的方法的另一种优选的实施方式，依据危险特征参数以不同的方式输出说明摆动的信号。通过这种方式在输出信号时就已经可以指出各个不同的危险程度。由此信号例如可以在低危险级的情况下作为简单的文本消息、在中危险级的情况下作为具有附加的报警功能(例如颜色标记、闪烁)的文本消息以及在高危险级的情况下作为具有附加的视觉和/或声学的报警提示的文本消息输出。[0021 ] 按照本专利技术的方法的另本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于产生说明在供电网中的电参数的摆动的信号的方法，其中执行如下步骤：‑借助各自的相量测量装置(12a‑c)时间上同步地采集在供电网中的至少一个测量位置处的电流和/或电压相量测量值；‑将所述电流和/或电压相量测量值传输到监视所述供电网的控制中心装置(10)；‑借助所述控制中心装置(10)根据彼此相关的电流和/或电压相量测量值计算表征电参数的摆动状态的状态参数；‑通过所述控制中心装置(10)关于供电网中出现的摆动来检查状态参数的变化，并且在出现摆动的情况下借助所述控制中心装置(10)执行如下步骤：‑确定对状态参数的变化的振幅进行说明的振幅特征值；‑确定对状态参数的变化的振荡的衰减进行说明的衰减特征值；‑将由振幅特征值和相关的衰减特征值组成的各个值对的位置与在值域中存在的、对供电网中的摆动的各自的危险程度进行说明的危险区域相比较，以确定危险特征参数；和‑依据各自的危险特征参数输出说明摆动的信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于产生说明在供电网中的电参数的摆动的信号的方法，其中执行如下步骤: -借助各自的相量测量装置(12a-C)时间上同步地采集在供电网中的至少一个测量位置处的电流和/或电压相量测量值； -将所述电流和/或电压相量测量值传输到监视所述供电网的控制中心装置(10)；-借助所述控制中心装置(10)根据彼此相关的电流和/或电压相量测量值计算表征电参数的摆动状态的状态参数； -通过所述控制中心装置(10)关于供电网中出现的摆动来检查状态参数的变化，并且在出现摆动的情况下借助所述控制中心装置(10)执行如下步骤: -确定对状态参数的变化的振幅进行说明的振幅特征值； -确定对状态参数的变化的振荡的衰减进行说明的衰减特征值； -将由振幅特征值和相关的衰减特征值组成的各个值对的位置与在值域中存在的、对供电网中的摆动的各自的危险程度进行说明的危险区域相比较，以确定危险特征参数；和-依据各自的危险特征参数输出说明摆动的信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， -所述状态参数说明在供电网中的测量位置处存在的有效功率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， -所述状态参数说明相位角差，该相位角差是指由电压相量测量值所围成的相位角，其中，所述电压相量测量值已经在供电网中的两个不同的测量位置处时间上同步地被采集。4.根据上...
【专利技术属性】
技术研发人员：A利津格，S皮尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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