PMU的配置方法及WAMS在电力系统中的应用

广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)的发展,给电力系统信息测量带来了一场革命,通过相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)将电力系统中各个节点的相量测量值,如电压、电流、功角等,折算到同一个时间参考点坐标下,从而为大规模电力系统的运行状态监测分析提供了一个同步的实时数据平台,为电力系统测量,分析和控制提供了快速可靠的同步数据.本文总结了PMU的配置方法并介绍了WAMS在电力系统中的应用情况.     

PMU在配电网的应用综述

同步相量测量单元(PMU)以全球定位系统(GPS)提供的精确时间为基准,可对电力系统进行实时数据采集,实现各个节点的同步测量。随着配电网的发展,同步相量测量单元(PMU)在配电网的应用前景也得到了越来越大的重视。从诊断应用、控制应用和其他应用三个方面分别介绍了PMU在配电网的应用。     

电力系统同步向量测量单元测试方法设计

同步向量测量单元(phasor measurement unit,PMU)作为电网广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的基本组成单元,对电网安全具有重要作用,其实时、准确测量和可靠上传是电网稳定分析和控制的基本前提。为评估PMU子站整体性能,以满足电网对其测量精度和传输可靠性方面的要求,依据《GB/T 26862-2011电力系统同步向量测量装置检测规范》和《GB/T 26865.2-2011电力系统实时动态检测系统第2部分:数据传输协议》,提出一种电力系统PMU子站测试方法,涵盖动态交流采样精度测试和通讯规约测试。通过在某PMU子站现场试验,验证了该方法的可行性。     

采用量子遗传算法的电力系统PMU最优配置

为实现电力系统同步相量测量装置(PMU)最优配置,根据电力系统网络结构特点,在提出一种判断PMU配置方案是否满足潮流方程直接可解的方法基础上,令不满足潮流方程直接可解的染色体(配置方案)适应度的值为一个很小的常数,实现了基于量子遗传算法的PMU最优配置算法,最后利用IEEE 14I、EEE 30I、EEE 57I、EEE118节点电力系统进行了验证,结果表明了所提方法的正确性,可有效减少PMU配置数目。     

基于PMU的电压稳定判定研究

介绍向量测量单元(PMU)在电力系统的应用情况。     

PMU在电力系统运行与控制中的应用

介绍了PMU(同步相量测量单元)的应用对电力系统潮流计算、状态估计、暂态稳定实时预测等方面的影响,并展望了PMU的应用前景.     

对电网故障时刻PMU测量频率的思考和讨论

频率是电力系统运行中一个重要的质量指标,它反映了电力系统中有功功率供需平衡的基本状态。如果电力系统运行频率偏离过多,会给电力用户带来不利影响,而受影响最大的当首推电力系统本身。因此,需要对频率进行较高精度的测量。针对一起电网故障时PMU的频率测量数据,指出现有PMU在故障情况下可能存在测量判断错误的问题,提出在分析PMU频率测量数据时应注意的问题,同时也提出了PMU测量故障系统频率的改进方法。     

船舶电力系统相量测量单元多目标优化配置问题

为实现船舶电力系统潮流方程直接可解,同时保证相量测量单元(PMU)配置数目最少和N-1电压相量可解冗余度最高,提出了船舶电力系统PMU多目标优化配置方法。首先根据船舶电力系统不同工况下潮流方程的特点,分析得到PMU配置方案是否满足不同工况下潮流方程直接可解的判断方法;在此基础上,着重考虑最大运行工况下PMU配置数目最少和N-1电压相量可解冗余度最高的要求,建立了PMU多目标优化配置模型,并采用量子遗传优化算法对模型进行求解。以24节点典型船舶电力系统为例对所提方法进行了说明和验证,结果表明,该方法可实现全局多目标寻优,从而找到准确而完整的Pareto最优前沿。得到的PMU优化配置方案可为船舶电力系统配置PMU提供参考。     

基于同步相量测量的厂站内网络拓扑分析新方法

随着当前电力系统中同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)的广泛应用,使得借助于刷新频率高的PMU信息来提高电力系统网络拓扑分析快速性成为可能.在分析厂站内母线相连与否情况下的支路电流和母线电压的不同特征的基础上,提出基于同步相量测量的厂站内拓扑分析新方法.新方法综合运用PMU荻取的开...     

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.     

广域实时监测与稳定预决策系统在区域电网的应用前景

同步相量测量装置(PMU)利用全球定位系统(GPS)提供的精确时间基准对电力系统的状态进行同步数据采集,PMU装置的出现为稳定性分析与控制方法提供了一条新的途径,因为传统的稳定性分析方法主要是基于各节点的异步采样数据来判别稳定。本文通过分析PMU系统的原理及应用现状,阐述了基于PMU系统的广域实时监测与稳定预决策系统(WAMS)在区域电网的应用前景。     

电力系统PMU优化配置方法综述

同步相量测量单元（PMU）以全球定位系统（GPS）提供的精确时间为基准，可对电力系统进行实时数据采集，实现各个节点的同步测量。由于经济和技术等方面的原因，每个节点都配置PMU还不能成为现实。介绍了PMU的结构及应用现状，分别从系统可观测性、状态估计、系统同调性和潮流方程直接可解的角度综述了PMU的优化配置方法，并对四种优化配置方法的优缺点进行了总结，从实用的角度对比和分析了四种方法的优劣。     

基于广域测量系统的状态估计和PMU配置

同步相量测量单元(PMU)能够根据全球定位系统(GPS)提供的精确时钟,实现对电力系统实时数据的量测。该文分析了PMU与传统监控和数据采集(SCADA)系统相结合构成的混合量测系统对状态估计精度的影响。在混合量测模型的基础上,提出了一种以提高状态估计精度为目标的PMU配置方案。通过IEEE-39节点系统仿真证明了该方法的有效性和实用性。     

相角-电压空间上的实用动态安全域

电力系统中的相量测量单元(PMU)可以实现电网部分相量(如节点的电压相量)的实时异地同步测量与传输.为充分发挥含PMU的广域量测系统(WAMS/PMU)在电力系统安全预警、保护与控制中的作用,研究了节点相角-电压空间上保证暂态稳定的动态安全域的边界性质.研究表明,对于既定的事故和事故前、后系统图形,相角-电压空间上实用动态安全域的临界边界同样可以用一个或极少数几个超平面近似描述.节点相角-电压空间中的实用动态安全域边界的拟合具有非常好的精度.基于这样一个安全域和WAMS/PMU提供的节点信息,可以很方便地计算出相角-电压空间的任一增长方向上的稳定裕度.也可以通过可视化,在线观察目前运行点距既定预想事故下稳定边界各个方向上的距离.     

基于GPS同步技术的电力动态监测系统的设计

设计了一种基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置,用于广域测量系统(WAMS),实现对电力系统关键相量的实时监控。采用基于GPS同步时钟和数字信号处理器(DSP)实现的PMU利用DSP的输入捕获功能,在进行捕获GPS的PPS信号的方法的同时,也对捕获采样信号的频率进行跟踪。采用过零点采样与傅里叶算法相结合,进行信号采样和数据的处理,避免了因频率变化而引起数据误差,提高了PMU的采集精度及抗干扰性。     

电力系统广域动态监测中的功角直接测量技术

功角是表征发电机运行状态和电力系统稳定性的重要参量。介绍了一种发电机功角的直接测量方法,它使用高精度全球定位系统(GPS)时钟信号和转子位置传感装置对异地发电机的功角进行实时同步测量。由于采用了多种硬件和软件误差处理技术以及转子位置自动初始化技术,使该方法具有较高的精度和实用性。动模试验和现场运行结果表明了该方法的可行性和有效性。该方法已被集成到相量测量单元(PMU)中,可以为广域电网同步状态监测系统提供完整的电网相量和发电机功角信息。     

Optimal placement of PMUs with limited number of channels for complete topological observability of power systems under various contingencies

In optimal PMU placement problem, a common assumption is that each PMU installed at a bus can measure the voltage phasor of the installed bus and the current phasors of all lines incident to the bus. However, available PMUs have limited number of channels and cannot measure the current phasors of all their incident lines. The aim of this paper is to recognize the effect of channel capacity of PMUs on their optimal placement for complete power system observability. Initially, the conventional full observability of power networks is formulated. Next, a modified algorithm based on integer linear programming model for the optimal placement of these types of PMUs is presented. The proposed formulation is also extended for assuring complete observability under different contingencies such as single PMU loss and single line outage. Moreover, the problem of combination of PMUs with different number of channels and varying costs in optimal PMU placement is investigated. Since the proposed optimization formulation is regarded to be a multiple-solution one, total measurement redundancy index is evaluated and the solution with the highest redundancy index is selected as the optimal solution. The proposed formulation is applied to several IEEE standard test systems and compared with the existing techniques.     

基于GPS的电力系统暂态稳定预测

提出了一种基于ＧＰＳ的电力系统暂态稳定性预测方法,该法利用ＧＰＳ相量测量单元采集所得的各发电机功角及角速度等变量,根据发电机单元模型预测发电机未来的行为,并由预测结果来判别系统的稳定性。理论分析及算例证明了方法的合理性和有效性。     

一种提高同步相量测量装置动态性能的新算法及其测试研究

近年来国内外对同步相量测量装置动态性能的要求成为这一领域的热点。分析了当前相量测量装置主要采用的基于频率偏移的DFT修正算法,发现该算法在系统频率偏离额定频率很小的静态条件下具有很高的精度;当系统发生如低频振荡、故障、失步等动态变化过程时,算法的精度不够。给出一种不仅能适应于电力系统静态条件也能适应于动态变化过程的相量测量的新算法,给出了算法的具体实现过程。最后介绍了最新制定的同步相量测量装置动态性能的测试规范项目及其测试方法。