一种新型分布式PMU装置的研制

PMU是电力系统实时动态监测系统及广域测量系统的核心单元。本文从实际应用出发,研制出基于广域同步采样的分布式同步相量测量装置(PMU)。详细介绍了其结构和组成,从系统结构、硬件结构、软件结构、通讯接口以及GPS同步采样等部分分别阐述了其特点。该装置既能提供动态过程的同步相量数据,也能提供稳态测控过程的SOE报文和遥测遥控功能,可作为一种动态测控装置应用在动态EMS(DEMS)或WAMAP中。该PMU装置已通过华东电力试验研究院的应用性能测试。     

PMU在西北电网自动化系统中的接入

从装置接入的角度简要介绍了PMU(同步相量测量装置)的原理、功能,描述了PMU装置的数据处理类型、子站与主站的通信流程等技术。多方面的经验表明,PMU装置作为WAMS系统的基础,为电网动态实时监测提供了新技术和新手段,必将对电网的安全稳定运行起到重要的作用。     

基于IEC 61850的PMU测试仪开发与应用研究

相量测量单元(phaser measurement unit,PMU)装置作为广域测量系统的重要组成部分得到了广泛应用。随着智能变电站的快速发展,传统PMU检测方法已无法满足智能变电站PMU装置的测试需求,针对此问题,介绍了基于IEC61850的数字化PMU测试仪的开发与应用、设计思路和应用案例。经多次应用验证,利用该测试仪构成闭环系统,可实现智能变电站PMU装置的精度、功能和规约等方面测试,为智能变电站PMU的应用提供技术保障。     

同步相量测量单元静动态自动测试系统的研究与开发

同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的量测性能是其能否更好地服务于电力系统的关键,在对PMU静动态测试方案、性能评估方法研究的基础上,基于MATLAB软件与OMICRON测试仪开发了PMU静动态自动测试系统,主要功能模块包括信号发生模块、相量提取模板、误差分析模块等。采用所开发的PMU静动态自动测试系统对国内主流厂家的PMU装置进行了测试,测试结果验证了所开发系统的正确性及准确性。该系统具有较高的实用性,可对入网PMU装置进行检测,严把质量关,确保电力系统的安全稳定运行。     

一种基于定时间间隔的重采样算法

近几年来,基于同步相量测量技术的广域测量系统在电力系统中的应用越来越多。广域测量系统中的同步相量测量单元（Phasor Measurement Unit,PMU）利用GPS提供的高精度授时信号,对电力系统中的各个节点信号进行同步采集。PMU装置采集的同步数据为电力系统在线应用领域中的分析、控制功能的研究开发提供了新的数据源。     

智能变电站PMU装置研究

同步相量测量装置(PMU)已广泛应用于中国电网.智能变电站过程层设备与间隔层设备的信息交互对PMU提出了新的要求.介绍智能变电站PMU应实现的基本功能、符合IEC 61850标准的PMU建模、采样值报文解析、时间同步、MMS服务及信息共享的内容,给出智能变电站内PMU的实现方法和应用方案,并提出完善IEC 61850的建议,为智能电网PMU装置的应用提供参考.     

PMU装置次同步振荡监测功能扩展的标准讨论

同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)因其量测具有同步性与快速性的优势,成为电力系统动态过程监测的重要技术手段。然而,近年来随着新能源集中并网以及高压直流输电工程的大量投运,电力系统逐渐呈现出电力电子化特征,系统机理特征、动态过程发生了改变。其中,新能源场站附近出现的大量间谐波及其大范围的传播已成为严重影响电网安全的一个问题。这对PMU的量测提出了新的要求与挑战。针对这一问题,对PMU监测功能进行挖掘,对风电次同步振荡产生的秒级运行信息进行分析,提出PMU装置次同步振荡监测功能扩展方案,完善PMU装置的监测功能,扩充PMU装置在电力系统中的深化,制定PMU次同步振荡监测功能的检测方案与评估方法,旨在为基于PMU的间谐波准确监测提供基础。     

PMU在西北电网自动化系统中的接入

从装置接入的角度简要介绍了PMU（同步相量测量装置）的原理、功能,描述了PMU装置的数据处理类型、子站与主站的通信流程等技术。多方面的经验表明,PMU装置作为WAMS系统的基础,为电网动态实时监测提供了新技术和新手段,必将对电网的安全稳定运行起到重要的作用。     

同步相量测量装置的测试与评估

近年来,中国大部分区域电网建立了广域监测系统(WAMS),可以满足多方共享同步相量测量单元(PMU)数据的需求,PMU装置的测试与评估已成为亟待解决的难题.建立了PMU装置测试与评估综合系统,包括:测试平台、测试方法和评价体系;提出专门的静态和动态性能测试方法和测试程序;介绍PMU环境适应性测试平台、电磁兼容性能测试平台和性能测试平台;并详细地描述PMU评价方法,给出基于该测试平台的测试实例.     

提升PMU动态测量性能的若干方法

为了提高PMU装置在电力系统动态条件下的同步相量测量精度,研究了若干提升PMU装置动态测量性能的方法。采用IEEE C37.118标准中推荐的基于离散傅里叶变换(DFT)的同步相量计算模型,对基于DFT的相量测量算法进行了改进。分析了该改进方法在带外干扰、系统振荡、系统失步、短路或断线故障等动态条件下的特性。设计了等纹波滤波器对相量数据进行滤波处理,保证同步相量的测量精度,最后在PMU装置中实现并进行了测试验证。实验结果表明,通过上述方法的实施,PMU在动态条件下的测量精度得到了提高。     

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。     

WAMS关键技术及其在湖南电力系统中的应用

广域测量系统WAMS将成为电力系统在线分析、实时监视和实时控制的基础平台,对其关键技术进行深入分析和研究意义重大。因此介绍了近十年来对WAMS关键技术的研究结果及其在实际运行的WAMS??"湖南电力系统状态GPS同步监测系统"中的应用情况。在子站装置的实现方面,介绍了基于信号过零检测法的实用相量测量单元PMU的原理与实现方法;提出了一种基于转子位置传感器的同步发电机功角直接测量方法;提出了余数分摊法和渐进同步法,并实现了具备高精度和高稳定性的全球卫星定位系统GPS同步时钟。在WAMS的运行模式和同步数据交换方面,提出了WAMS的广域同步并行处理运行模式和实现同步数据交换的远程内存映射方法。在WAMS的功能方面,介绍了WAMS的长期连续实时录波器和同步监测数据的共享方法。这些方法都已实际应用于"湖南电力系统状态GPS同步监测系统"中,且经过长期的运行考验被证明是正确和有效的。     

基于广域测量系统的在线电压稳定预测指标的应用

基于相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)为在线电压稳定估计提供了新的思路和方法。采用π型支路模型,利用同步测量数据推导了可用于高压电网的支路在线电压稳定指标,从物理意义层面将该指标解释为虚拟有功裕度指标IVAM,并提出了一种改进的考虑某一断面IVAM变化趋势的实时电压稳定预测指标。IEEE14节点算例和某省实际电网算例验证了该指标的准确性。改进的电压稳定预测指标算法结构简单、准确度高,便于实现在线应用。     

基于PMU的广域电网相量测量系统概述

随着电力系统的发展和对安全稳定性要求的不断提高，传统的以SCADA/EMS为代表的基于稳态的监控系统将难以满足实时性的要求，而基于相量测量装置（PMU）的电网广域测量系统（WAMS）却能很好地解决电力系统广域空间同步测量的问题。使电网控制中心能在统一的时标下，根据各个PMU的测量信息对电力系统的状态进行分析，并进行全电网的稳定控制、事故预警等。为此，对WAMS的组成结构、发展状况和应用前景等进行了较为详细的概述。     

考虑PMU量测信息的配电网运行状态分析方法

同步相量量测单元PMU(phasor measurement unit)在配电网中的推广使用有效提升了电网系统的可观性。首先提出了一种考虑PMU信息的配电网运行状态分析方法,该方法在数据采集与监控SCADA(supervisory control and data acquisition)系统数据更新时,将SCADA和PMU等不同量测时间尺度的混合数据进行状态估计;之后通过PMU数据进行状态估计更新,直至新的SCADA数据到来,开始新的混合数据状态估计。目标函数由估计值与量测值之间残差指数的加权和组成,降低了不良数据对估计结果的影响,并通过抗残差加权减少由于量测坏数据引起的运行状态波动。最后通过IEEE 123节点的算例分析,验证了所提方法具有较好的运行状态分析效果和有较高的时效性。     

基于同步相量测量技术的广域测量系统的应用现状及发展前景

同步相量测量技术可对广域分布电力系统的电气量进行实时测量,为大型电力系统的安全分析和稳定控制提供了新的契机.卫星授时、电力通信网络和数字信号处理技术的快速发展为同步相量测量技术的应用提供了必要的基础.文章介绍了以同步相量测量技术为基础的广域测量系统(WAMS)的发展概况,在体系结构、相量测量单元(PMU)分布、通信通道的选择、中心站功能设计等方面进行了分析.在回顾目前国内外WAMS工程应用情况的基础上,集中介绍了WAMS现有的在线监测、分析与控制功能,并展望了WAMS在未来电力系统闭环控制中的应用前景.     

考虑数据缺失的电力系统暂态稳定自适应集成评估方法

随着电力物联网概念的提出,暂态稳定评估在电力系统规划运行中扮演着越来越重要的角色.由于同步相量测量单元(PMU)的广泛配置,基于机器学习和PMU在线量测数据的暂态稳定实时评估方法展现出了巨大的发展潜力.针对这类方法在应用中可能因PMU失效而严重影响精度的问题,文中提出了一种考虑数据缺失的电力系统暂态稳定自适应集成评估方法.首先,在保证全网节点可观性的基础上构建考虑PMU重要性的PMU子集集合搜索算法.然后,根据PMU子集对应的特征集训练暂态稳定评估子模型.最后,在任意可能的PMU失效情况下采用自适应加权融合机制构建集成暂态稳定评估模型.在新英格兰10机39节点电力系统上的仿真表明,文中提出的方法在PMU失效造成的数据缺失下仍然能够准确、可靠地进行暂态稳定评估,在鲁棒性、计算量及准确率上相比已有的方法均具有较大优势.     

同步相量测量单元及其误差分析

在介绍了利用相量法计算电力系统参数原理的基础上,给出基于高速和双串口中央处理器DS80C32的相量测量单元PMU(Phasor Measurement Unit)的系统硬件组成。PMU的同步时钟由全球定位系统GPS(Global Positioning System)提供。用此方法计算得到系统各节点的线路序参数,与传统线路参数测量方法的结果相比,具有测量精度更高、结果更准确的优点。     

PMU应用于电力系统稳定分析综述

在阐述PMU系统技术特点的基础上,介绍国内外PMU技术在电力系统稳定控制方面的应用与进展。包括基于PMU的功角稳定直接法、基于PMU的功角稳定数值法和基于PMU的电压稳定分析三部分。最后对这些研究成果作理论分析与评述。     

与SCADA互补的WAMS中PMU的配置及数据处理方法

数据采集与监控(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统只能提供稳态的、低采样密度的、不同步的电网时间断面信息;广域测量系统(Wide-Area Measurement System,WAMS)虽然能在毫秒级的时间尺度上对电力系统进行同步测量,但在现有技术条件下它还不能完全代替SCADA系统.在相当长的时间内,势必出现两种系统并存、互为补充的局面.文章以基于负荷区的简化核心网完全可观测为原则,提出了一种实用的相角测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)配置方法.该方法利用PMU所产生的精确数据来同步系统其它部分的SCADA数据,并对其加上时间坐标,然后进一步利用状态估计来提高数据精度.该方法有效地考虑了WAMS精确数据与SCADA非精确数据的相互配合,具有一定实用价值.