一种基于改进Petri网拓扑的PMU配置优化方法

本文提出一种基于改进Petri网的PMU配置优化算法,先在关联节点可测的基础上,引入关联节点安装PMU优选约束,建立网络覆盖优化函数.然后采用改进的Petri网对系统的结构进行分析,并结合节点关联信息,得到PMU最少时网络的最大覆盖.该方法将复杂网络拓扑分解为若干基本分析单元,从而缩小了分析规模;通过引入标识算子,将复杂矩阵运算转化为逻辑运算,简化推理过程;同时,通过更新变迁点火序列进行PMU地点选择,并引入变迁时间标签使计算过程得以简化,提高了计算效率.最后通过算例仿真,验证本文所提的方法计算准确,过程简便.     

基于引入虚拟负荷的发电机暂态稳定预测

提出了基于引入虚拟负荷的发电机暂态稳定预测方法,当系统受到扰动时,将系统降阶化简成仅仅含有发电机机端相量测量单元(PMU)测点的系统,在每个保留节点引入简化的虚拟负荷模型,来反映系统降阶过程中除保留节点外其他各个元件模型参数改变和网络拓扑变化对降阶后网络的影响,并利用毫秒级PMU量测来对各个虚拟负荷模型的参数进行辨识修正,然后再与相应的发电机方程联合,实现系统受扰轨迹预测.通过6机25节点和10机39节点系统对该算法的验证,表明了该算法的有效性.     

相量测量单元测量值对状态估计中等效电流量测变换算法的影响

针对同步相量测量单元(PMU)能够直接测量母线电压相量的特点,分析了引入PMU测量值对电力系统状态估计的影响.首先修正等效电流量测变换算法,提出了极坐标系下的全雅可比矩阵算法和简化雅可比矩阵算法,分别从增加PMU节点电压量测方程、以PMU测量值作为迭代初值、修正等效电流量测计算公式以及修正雅可比矩阵四方面分析了引入PMU测量值对算法迭代次数和滤波效果的影响.理论分析和算例结果表明,PMU测量值在这四方面对算法的迭代次数和滤波效果均有影响,有些影响还与PMU的数量有关.     

基于适应型Petri网的多环电网方向保护简单回路拓扑分析

为了减少复杂环网方向保护整定计算中有向简单回路形成的复杂性,对双回线支路进行处理,使得简单回路计算规模得到预先缩小。考察网络实时拓扑分析的动态特性,运用适应型Petri网推理系统拓扑结构,将复杂系统的网络分解为若干基本分析单元,描述了一个由保护开关状态变化引起网络关联节点变迁的离散事件动态过程。通过对电网节点支路关联信息进行推理,得到约简有向简单回路矩阵。通过实际算例仿真,建立模型,分析该方法的拓扑机理,计算结果与传统算法一致,验证所提方法的有效性,得出该方法计算准确、过程简便且易于实现的结论。     

基于故障匹配度的广域后备保护新原理

提出一种基于故障匹配度的广域后备保护新方法.该方法在系统正常运行时,根据系统拓扑和相量测量单元(PMU)的配置情况,形成保护关联域.系统发生故障后,通过分析各关联域内差动电流故障稳态分量,界定故障关联域,计算该关联域内的故障匹配度,并据此确定具体的故障位置.采用新英格兰10机39节点系统的分布参数模型进行仿真验证,结果表明该方法不受系统运行方式的影响,能够在PMU有限测点情况下快速、灵敏、可靠地实现故障定位,且在定位过程中无需修改系统矩阵,计算量小,易于实现.     

基于适应型Petri网的多环电陬方向保护简单回路拓扑分析

为了减少复杂环网方向保护整定计算中有向简单回路形成的复杂性。对双回线支路进行处理．使得简单回路计算规模得到预先缩小。考察网络实时拓扑分析的动态特性。运用适应型Petfi网推理系统拓扑结构．将复杂系统的网络分解为若干基本分析单元。描述了一个由保护开关状态变化引起网络关联节点变迁的离散事件动态过程。通过对电网节点支路关联信息进行推理．得到约简有向简单回路矩阵。通过实际算例仿真．建立模型，分析该方法的拓扑机理。计算结果与传统算法一致．验证所提方法的有效性，得出该方法计算准确、过程简便且易于实现的结论。     

基于定制遗传算法考虑配电网多种拓扑可观性的PMU优化配置

同步相量测量单元(PMU)可以为配电网提供相量数据以提高可观性。考虑因配电网节点数目多但投资成本少造成的PMU供需不平衡,提出了以固定PMU数目为约束条件的优化配置模型。目标函数在最大化可观性节点数目的前提下,最大化网络量测冗余度。模型中考虑了多种拓扑结构的影响,并通过引入零注入节点、节点注入功率和支路功率等量测数据提高可观性。提出了一种定制遗传算法来求解模型,通过定制交叉和变异操作,保证所有个体为可行解。最后,给出了基于最优方案的PMU配置顺序。通过对IEEE标准节点系统进行仿真计算,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于节点集合的PMU优化配置方法

同步相量测量单元(PMU)的最优配置要求在全局可观的前提下所配置的PMU最少。0-1线性整数规划在分析求解多目标PMU最优配置有极大的优势。在实际电力系统中存在一定数量的零注入节点。作为虚拟测量数据,虽然有利于PMU最优配置,然而引入到整数规划进行计算时,将使模型非线性化而难以求解。给出了考虑零注入功率节点情况下的条件函数,该函数能够有效保持函数的线性性从而仍能适用于0-1整数规划。当考虑N-1情况下的PMU最优布点时,该方法具有很强的继承能力,有效解决了传统方法无法解决的N-1优化配置问题。最后将该方法应用于IEEE14节点以及IEEE39节点的算例,相对于其他配置方法,减少了PMU配置数量,从而体现了该方法的优越性。     

基于PMU硬软件概率模型的WAMS可靠性评估

基于同步相量测量单元(PMU)的广域测量系统(WAMS)是一种综合了同步PMU和通信技术的广域网络.文中分析了WAMS的网络结构和PMU的结构原理,根据WAMS的功能特点建立了PMU的硬软件失效概率模型和考虑节点可靠性的WAMS可靠性模型.利用WAMS连通可靠性的评估方法,在考虑PMU节点可靠性的情况下,用节点遍历法和不交化法计算出源宿点的最小路集,然后用频率时间法计算出整个网络连通可靠性、平均故障间隔时间等可靠性指标.以河南电网某实际WAMS网络为算例进行评估仿真,得到单个PMU的可用度和整个网络的连通可靠性,以及网络节点和链路的关键度等可靠性指标,为确定WAMS的薄弱环节提供依据.     

计及PMU的分布式状态估计的研究

随着相量测量装置在电网中的推广应用,其量测己成为电力系统重要的数据源之一.将PMU支路电流量测转换为支路潮流量测,使电流相量量测在分布式状态估计中得到了有效的利用.在快速分解算法的基础上,结合搭接式分布并行算法,提出了一种基于相量测量单元(PMU)的分布式电力系统状态估计算法,即利用PMU量测进行子系统参考节点协调,并通过在子系统边界节点配置PMU,使相互之间完全解藕,实现各子系统的并行计算,加快了计算速度,提高了数值精度和稳定性.给出了IEEE9节点的仿真结果,验证了该算法的有效性及优越性.     

基于机端PMU量测的系统受扰轨迹预测

提出了基于机端相量测量单元量测数据的多机系统受扰轨迹预测方法，结合状态估计或潮流数据，在系统受扰后将其降阶简化为仅含有配置了相量测量单元的发电机节点系统，利用相量测量单元的量测数据修正降阶系统节点电压和电流之间的关系，然后将其代入相应的发电机模型，从而实现了系统受扰轨迹预测。该方法采用时间间隔较大的状态估计或潮流数据计算节点电压和电流传递关系矩阵的初值，并利用该矩阵主对角元的变化反映受扰后系统各元件的详细模型、网络拓扑和参数的改变，然后使用相量测量单元毫秒级的量测数据对其进行修正，从而为在实际应用中将相量测量单元与SCADA系统相结合做出了有益探索。最后以一个6机25节点系统为例验证了该方法的有效性。     

基于新增虚拟节点的系统受扰轨迹预测

提出了基于新增虚拟节点的多机系统受扰轨迹预测方法.首先从对系统受扰在线分析入手,结合状态估计或潮流数据,将系统降阶成只含有配置同步相量测量单元(PMU)测点的发电机节点系统,然后引入虚拟节点,通过该节点和各个保留节点之间的导纳改变,反映原系统中其他各个元件模型参数变化和网络拓扑参数变化,并利用毫秒级PMU量测对其进行修正,得到降阶后系统节点电压、电流关系传递矩阵,通过发电机方程和网络连接模型,与相应的发电机方程联合,实现系统受扰轨迹预测.10机39节点系统对该算法的验证表明了该算法的有效性.     

基于改进自适应遗传算法的系统可观测PMU最优配置

以电力系统配置同步相量测量单元（PMU）个数最少、系统有最大测量冗余度为目标,全网可观测为约束,提出PMU最优配置模型,同时针对实际电网中存在某些重要节点已经初步安装PMU或者必须安装PMU的情况,提出了特殊约束条件,并给出了相应的求解算法。在此基础上,用改进自适应遗传算法求解此模型,保证全局最优。对某省49节点电网进行的计算表明,改进的自适应遗传算法收敛到全局最优解的概率优于传统的遗传算法和自适应遗传算法,更适用于工程实际。     

基于广域测量测点降阶的系统受扰轨迹预测

提出基于同步相量测量单元(phasor measurement units,PMU)量测的多机系统受扰轨迹预测方法。在系统受扰后,首先分析可用的PMU量测能否反映当前受扰模式,然后针对各PMU测点类型来确定降阶系统的保留节点,初始降阶后在保留节点引入虚拟负荷,实现对降阶系统的修正,其中虚拟负荷的参数可通过PMU实测得到辨识。利用修正后的降阶系统,结合各保留节点所连接的包括发电机在内的动态元件模型及其参数,就可实现基于PMU测点降阶的多机系统受扰轨迹预测。10机39节点系统对该算法的验证,表明该算法的可实现性和良好的前景。     

基于北斗卫星导航定位系统的PMU可行性研究

在现代电力系统广域保护和稳定控制系统中,同步相量测量单元(PMU)起着重要作用。目前应用于我国电网中的PMU大都是基于美国全球定位系统(GPS)提供的授时信号来实现同步数据采集的。从保障互联电网的安全出发,文中提出了基于我国“北斗一号”卫星定位系统来开发适合我国电网的PMU,并论证了该方案的可行性。     

PMU配置不完全可观测系统状态计算

对配置PMU系统,从网络节点方程解算理论入手,提出了系统可观测性判定算法,将系统节点分为动态可观测节点和不可观测节点。如何求得不可观测节点的电压相量,一种方法是视可观测节点为Vθ节点的潮流方法;另一种方法是将不可观测节点功率注入等效为等值阻抗(导纳)形式,用可观测节点电压的线性组合形式来表示不可观测节点电压。该文分析了两种方法各自的特点,算例分析验证了方法的有效性。     

基于DSCADA和μPMU数据融合的配电网运行拓扑辨识

在配电网安装了配电网数据采集及监视控制系统（distribution network supervisory control and data acquisition, DSCADA）和部分节点安装少量微型同步相量测量装置（micro-synchronous phasor measurement unit, μPMU）情形下,提出了一种基于DSCADA和μPMU遥测数据融合的配电网运行拓扑辨识方法。首先,基于μPMU节点电压相位量测构建配电网拓扑变化时刻辨识模型,确定拓扑变化的时刻;然后,基于拓扑变化前后的节点电压变化,借助DSCADA和μPMU的遥测数据构建可能拓扑判据,缩小重构后可能拓扑的范围;最后,使用加权最小二乘法将DSCADA和μPMU遥测数据进行融合,估计出可能拓扑下的节点电压相位,并利用构建的拓扑相似度辨识模型辨识出实际拓扑。算例中考虑μPMU和DSCADA不同量测误差组合,对该算法辨识的准确性进行验证。     

电力系统PMU最优配置新方法

根据电力系统导纳矩阵和节点关联矩阵的特点,指出电力系统潮流方程的特征可用系统关联矩阵来描述,在此基础上提出了一种基于关联矩阵的满足潮流方程直接可解的电力系统PMU最优配置方法,最后利用典型标准节点系统对该算法进行验证并与已有方法得到的结果进行比较,结果表明该算法是有效的,具有简单、易于实现的优点,能有效减少PMU配置数...