文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
综合负荷建模的故障录波数据预处理方法研究与平台开发
姓名:刘颖
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:李欣然
20100425
摘要辨建模可用数据的预期目标,从而为总体测辨法的发展及其在工程应用上的普及电力系统综合负荷建模是电力系统分析领域的一个基础研究课题,总体测辨法则是负荷建模最基本且最重要的方法之一。获取到大量的实测数据样本是总体测辨法建模重要的基础性工作。过去的数据获取以在各负荷节点处都安装负荷特性数据记录装置进行数据采集来实现,但因装置安装难以普及,测量工作复杂,经济耗费高,严重阻碍了总体测辨法建模的发展与应用。本文将电网中可获得的大量故障录波数据作为实测数据样本应用于总体测辨法建模,为建模工作提供了一个重要的数据来源。本文的主要内容为故障录波数据预处理平台的研究与开发,重点工作集中在如下三个方面:首先,从总体测辨法负荷建模对辨识数据样本的要求和特点出发,研究了故障录波器及其基于标准的故障录波数据源文件的特点,探讨将故障录波数据应用于总体测辨法负荷建模的可行性和优势,分析其用于建模存在的问题和预处理的必要性,从而明确了数据预处理的任务和目标。其次,针对总体测辨法负荷建模对数据样本的要求,提出了一套对标准数据源文件进行预处理使之可用于负荷建模的方法。此方法由整合、筛选、采样频率规范化和基波正序提取四个子功能模块组成,分别应用突变原理、插值法、最小二乘拟合算法、傅立叶变换和对称分量法等理论实现对数据的处理。文中以楣收下疾实测数据作为示例,通过源数据文件经预处理方法所得的数据波形图、以及用处理后所获得的数据样本进行辨识建模,证明了此预处理方法的可行性和有效性以及应用于总体测辨建模的适应性。第三,依据预处理方法的原理和流程,提出了对基于曜嫉墓收下疾ㄊ萁写淼募芄狗桨福杓撇⒖7⒘斯收录波数据预处理平台。该平台由预处理模块和查询管理模块组成,以后台数据库作为支撑,把预处理方法付诸于工程实践,实现了将故障录波数据处理为总体测提供了坚实的数据保证。整个预处理平台基于模块化设计思想,依托由多种成熟的数据分析原理构成的预处理方法。在实现过程中,采用基于面向对象的工业级编译软件和菘獠僮鞯燃际酰挥τ肁菘夂蚐数据库完成底层数据库的构建;平台的设计以提高整个工作流程自动化水平和运行效率为原则,以面向工程实用为目的,将预处理方法高效地应用于工程实际,具有结构合理、应用灵活、扩展性强、操作简便、功能完整等特点。目前,该预处理平台已得以实现,通过实验运行调试,结果表明其运行稳定,实用性好。本文的工作为基于量测的负荷建模构建了稳固的数据支撑体系。综合负荷建模的故障录波数据预处理方法研究与平台开发Ⅱ
关键词:电力系统;综合负荷:负荷建模;总体测辨法;故障录波数据;
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。大量的试验和计算表明:负荷模型对电力系统变一些定性的结论。可见,负荷模型在电力系统的很多仿真中起着十分重要的作电力系统是由发电厂、电力网和电力负荷组成的电能生产、输送、分配和使用的统一整体。电力负荷则是电力系统中用电设备的总称,有时也包括将这些用电设备连接起来的配电网、无功补偿装置和负荷区域的发电厂等,称之为综合负荷。本文所述的负荷建模,并非就各种用电设备建立模型,而是研究负荷母线上的综合负荷吸收的有功功率及无功功率随着负荷母线的电压和频率的变动而变化的关系,确定描述这种关系的数学方程的形式以及其中的参数,这种用于描述负荷特性的数学方程即为综合负荷模型。随着系统辨识理论的日趋丰富与完善以及计算机采集与处理数据技术的发展,总体测辨负荷建模法作为建立综合负荷模型的一个重要方法,以其简单、实用、数据直接来源于实际系统等多种优点而受到了广泛关注,并取得了一系列理论与工程应用成果【】。采用总体测辨法建立负荷模型离不开大量的现场实测数据,然而实际操作中,实测数据的来源却非常有限。这个难题的存在已经严重制约了总体测辨法乃至综合负荷建模的广泛应用及进一步发展。将来自各变电站故障录波装置的故障录波数据作为实测数据样本应用于总体测辨法负荷建模,无疑为解决这个难题提供了一个可行且有效的途径。电力系统综合负荷是电力系统的重要组成部分,它作为电能的消耗者,对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。不恰当的负荷模型会使得电网仿真计算结果与实际情况不相一致,或偏乐观,或偏保守,从而构成系统的潜在危险或造成不必要的浪费。现在,计算机已成为电力系统设计、运行与控制中不可缺少的辅助手段,且动态行为的定量模拟