混合量测系统中利用潮流信息的电网故障诊断

为了充分利用广域量测系统(WAMS)的量测信息,提出了一种在混合量测系统中利用潮流信息的故障诊断方法。首先指出了根据WAMS量测量实现故障唯一辨识的数学条件,为PMU配置提供了依据。该方法在运行中准实时地生成预想故障,根据WAMS系统的实时量测获取可观测区域的潮流信息,将其与预想故障进行匹配,进而识别故障。该方法充分利用了PMU与SCADA的量测信息,兼顾了两种量测的特点,可实现对电网故障的在线诊断。仿真表明,该方法准确性高,在PMU配置较少的情况下,也能实现对电网故障的在线诊断。     

广域测量系统在华东电网中的应用

介绍了华东电网的广域测量系统（WAMS）的结构、功能以及应用情况。还对华东电网新一代WAMS系统，即广域监视分析和系统保护系统（WAMAP）的结构、功能以及未来的发展进行了介绍和分析。WAMAP加强了数据整合和实时分析功能，能够为调度人员提供高质量的电网实时动态信息和辅助决策信息。     

基于WAMS的电力系统机电暂态过程动态状态估计

广域同步测量系统(wide area measurement system, WAMS)作为一种量测手段,不可避免地会存在量测误差和坏数据。如果对WAMS量测数据不进行估计而直接应用,将有可能导致采取错误的控制策略,甚至恶化系统状态,造成严重后果。针对该问题,根据WAMS实测数据,提出了一种电力系统动态过程中发电机状态变量估计的新方法。该方法将发电机转子运动方程与外部网络解耦,进而给出对WAMS实测功角轨迹进行估计的模型,提出了相应的坏数据检测和剔除方法以及整体算法流程。仿真结果表明该方法可以实时提供估计后的发电机状态信息,有效减小WAMS量测数据误差及坏数据的影响,为基于WAMS的各种动态应用与实时控制打下了基础。     

基于模式识别的WAMS有功功率错误数据处理

目前,国内广域量测系统(WAMS)在实际应用中出现较多错误数据,由此衍生出大量错误的电网设备告警记录。为解决传统方法在辨识和还原WAMS错误数据时时效性差、漏报率高的问题,文章重点分析了在有功功率量测过程中所出现的异常情况,归纳和总结出典型错误数据的特征,提出一种基于模式识别的WAMS错误数据快速辨识和恢复方法。该方法根据数据特点提前设定错误数据和正常数据的标准特征向量,并将实测数据以同样方法转换成判断向量,从而进行模式匹配,实现错误数据的辨识。最后文中设计了3个算例分别展示了暂态下正确数据、稳态下错误数据以及大量数据下的辨识和恢复结果。结果表明,因为无需输入大量网架信息和没有迭代计算,模式识别的方法无论是准确度还是计算时间上都具有较强优势,能够为电网状态监测和分析等提供较可靠的数据支持。     

广域相量测量技术发展现状与展望

总结了基于相量测量单元(PMU)的电力系统广域测量系统(WAMS)在中国的发展应用现状,介绍了智能电网调度控制系统(简称"D5000系统")中WAMS、数据采集与监控(SCADA)系统,以及保护与故障信息系统的图模库一体化整合,以及多调度中心WAMS数据的按需共享。分析了目前PMU/WAMS进一步推广过程中,在电磁暂态现象分析、实时广域控制、海量数据传输和处理以及强迫振荡检测和控制等方面遇到的技术难题。从扩展PMU应用领域、解决海量数据传输和处理问题、提高WAMS本身应用问题分析能力、提高PMU本身的质量和动态量测性能等几个方面为PMU/WAMS的下一步发展方向提出了建议。     

基于WAMS的电网稳定控制中的时滞问题及一种控制策略

基于广域测量系统(WAMS)的大电网稳定控制是目前学术和工程界的研究热点。在WAMS环境中,一个不容忽视的问题就是PMU信号传输和处理过程中时滞的影响。介绍了同步相量测量技术和以此为基础的广域测量系统的四种结构,分析了PMU信息对区域电网控制的影响,在此基础上针对PMU信息滞后的特点提出了一种闭环区间阻尼控制策略。     

时空大数据环境下的大电网稳定态势量化评估与自适应防控体系构建

广域测量系统实测信息及故障集仿真结果构成了电网时空大数据,如何采用大数据技术对它们进行快速、高效地挖掘,实现大电网在线安全评估与防御是智能电网核心目标之一。从电网广域时空量测信息角度,解释了电网时空大数据的内涵,提出大电网在线稳定态势评估与自适应防御体系(stability situation assessment and adaptive defense control system,ST-SADC)的整体架构及关键技术。ST-SADC以大数据分析与处理为底层技术支撑,基于广域时空量测信息实现大电网稳定态势量化评估及主导环节的反映射虚拟建模,进而实现轨迹型自适应防御控制。针对当前技术现状,讨论了ST-SADC循环递进式研究路线。该体系可进一步提高广域时空量测信息的挖掘深度和广度,最终提升大电网轨迹型智能化预警和防控能力。     

基于云计算平台Hadoop的线路参数并行辨识算法研究

随着作为电网动态监测技术平台的广域量测系统(WAMS)在电网的应用普及,电网运行人员对于电网动态变化有了实时监测与分析的手段,但WAMS所产生的海量数据以及对于分析平台的高效率要求是WAMS应用的一大挑战。本文深入研究了基于Hadoop云计算平台的线路参数并行辨识算法,并提出算法的设计思路以及实现方法,为高效利用WAMS数据辨识线路参数给出了解决方法。对比实验证明基于云计算平台Hadoop的线路参数并行辨识算法大大提高线路参数辨识算法的计算效能,适合处理该应用中的WAMS海量数据。     

基于变点探测的功率振荡数据挖掘

针对当前功率小幅振荡数据挖掘的不足,引入了变点探测方法判断系统是否发生振荡、主要参与机组以及振荡何时进入平稳阶段,从而提出了一种新的大电网功率振荡特征挖掘方法。该方法通过在海量广域测量系统(WAMS)数据中挖掘电网振荡信息,根据变点探测方法获取的极值特性区分弱阻尼的低频振荡以及强阻尼快速衰减过程,并在弱阻尼振荡情况下确定Prony分析时间窗的起点,从而获取更为准确的振荡模式和强相关机组信息。通过新英格兰10机39节点系统仿真和河南电网WAMS实测振荡数据挖掘验证了所提方法的有效性,结果表明该方法能够从海量数据中有效挖掘大电网振荡特征,并准确识别系统模式信息。     

基于扰动传播时空相关性的电网扰动事件快速定位方法

广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)为快速准确地定位扰动事件提供了量测信息和数据基础。然而,由于电网中有限的同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)布点以及通讯堵塞、硬件故障、GPS信号丢失和网络攻击等原因带来的数据质量问题,使得量测信息呈现不冗余性,给定位带来额外的挑战。该文提出一种适用于PMU量测信息不冗余场景下的电网扰动事件快速定位方法。利用主站电压相角量测数据生成Hankel矩阵,提出一种基于奇异值分解的扰动响应时间检测方法。基于电网子拓扑中的PMU测点以及网络拓扑连接关系,分别从时间和空间维度提取了表征扰动传播的时间差特征和空间距离差特征。进而,通过扰动传播的波速,耦合扰动传播空间距离差特征,提出基于时空相关性的自适应电网扰动事件定位方法。通过扰动传播过程的时空约束特性,实现了电网量测信息在时间维度不冗余的情况下,快速定位扰动事件的功能。基于IEEE 10机39节点系统和中国某西部实际电网,验证了所提方法的有效性和鲁棒性。     

跨调度中心WAMS动态数据的新型互联互通方案及关键技术

我国广域量测系统(wide area measurement system,WAMS)主站一般仅接入具有调度管辖权的相量测量单元(phasor measurement unit,PMU),其监测范围局限于直接采集的数据,难以从全局范围内了解电网动态特性。同时,传统的WAMS互联方案还存在数据模型不一致、互联主站数少、交换数据少等问题。为解决这些问题,文章基于智能调度技术支持系统基础平台,设计了一种面向请求的动态数据互联服务结构,研究了一种跨调度中心WAMS动态数据的新型互联互通方案。在既有的电网设备唯一标识方法和电网设备统一命名方法的基础上,提出一种适用于WAMS数据模型的建模方法。文中对实时数据和历史数据的API访问接口进行扩展,使之支持跨调度中心互访功能;同时讨论了动态数据压缩传输技术和协议。最后,对所设计的方案进行工程推广应用和性能测试评估,结果表明该方案切实可行。     

动态状态估计在华东高级调度中心的应用

动态状态估计是考虑状态随时间变化的准稳态状态估计,兼有状态估计和状态预报功能,它是传统状态估计在时域上的延伸,能够帮助我们更好地了解电网的实际运行状态,提高安全监视和风险防控的能力.由于受到SCADA量测的限制,动态状态估计一直停留在研究阶段,借助于广域测量系统(WAMS)下提供的丰富信息,有望使其走出实验室,实现工程应用.在分析了各种混成量测的状态估计方法后,结合华东电网WAMS现状,选取基于非线性Kalman滤波的混成动态状态估计方法,充分利用PMU数据,辅以SCADA数据增加冗余度,在工程实施方面具有现实意义.     

广域测量技术在电力系统中的应用研究进展

大规模交直流混合电网的建设和发展,对电力系统稳定和控制在空间广度和时间维度上提出了更高的要求。广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)的同步量测数据在空间和时间上满足上述要求,因而研究WAMS技术在电力系统中的应用十分必要。从WAMS的结构和原理出发,总结了近五年来广域测量系统在电力系统动态监测与故障分析、辨识与估计、系统稳定控制和广域保护等方面的研究进展,并详细分析了其中存在的问题。最后展望了广域测量技术需要进一步研究的问题,指出基于WAMS技术构建大规模互联电力系统的广域安全监测及控制系统是一个很有意义的研究方向。     

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。     

广域测量系统在内蒙古电网的应用

内蒙古电网广域测量系统（WAMS）投运后,可以在一定程度上补充离线计算制定稳定控制策略的不足,尤其针对电力系统低频振荡事故,能够在第一时间捕捉到,并通过告警的方式快速、准确、全面地为决策者提供事故信息,有利于决策者迅速作出判断,对症下药,有效平息事故。文章介绍了内蒙古电网WAMS系统以其功能,并通过实例说明WAMS系统在内蒙古电网的应用。     

基于多源数据融合的Alexnet神经网络大电网故障诊断

针对电网在台风、冰冻等极端条件下发生故障的诊断问题,提出利用标准遥信及广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)数据训练Alexnet模型,并应用于电网故障诊断的方案。首先利用标准故障遥信信息和WAMS数据构造Alexnet的输入图片矩阵,对Alexnet进行训练。然后对Alexnet输入图片高维特征提取方法进行分析,提出构造最优分布结构的输入图片矩阵方法,并形成故障诊断模型。最后以海南岛电网遭受台风袭击为场景,搭建仿真模型对Alexnet故障诊断模型进行验证。     

基于广域测量系统的地区电网稳定性研究

在介绍了广域测量系统(WAMS)基本概念和架构的基础上,将广域测量技术与地区电网稳定相联系,提出了基于WAMS的地区电网稳定性研究方法,并分别采用深度优先算法、模拟退火算法、最小生成树算法及N-1安全递归算法对地区电网PMU的优化配置问题进行讨论。此外,分析了WAMS在地区电网稳定性研究中的相关应用,如系统动态监测、状态估计及稳定预测控制、系统模型验证及参数校正、系统广域保护与故障定位、故障录波等,并对WAMS在地区电网中的应用做出了展望。     

基于概率分布的广域测量系统时延特性分析

通信时延是广域测量系统(WAMS)应用于广域阻尼控制所需计及的重要因素,如何描述WAMS通信时延尚缺乏有效的模型,因而提出了基于概率模型的WAMS通信时延特性建模方法。在浙江电网WAMS实际运行工况下,根据WAMS数据包特点以及通信结构,对相量测量单元(PMU)子站到WAMS主站的总体通信时延进行了测定,分析了时延数据的统计特点,结果表明:各PMU子站通信时延均值都小于100ms,多数PMU子站通信时延大于100ms的数据占比小于1%。最后基于浙江电网WAMS大量实测数据对通信时延采用概率模型进行建模,表明对于不同时段,不同PMU子站,采用莱斯分布能够有效地表征WAMS通信时延的分布特性。     

基于CBR和OAPID的互联电网区间模式振荡预警

采用基于广域测量系统(WAMS)的量测数据,提出基于范例推理(CBR)理论及功率振荡增量分布(OAPID)理论的互联电网区间模式振荡预警方法。该方法在系统未发生低频振荡时进行区间模式振荡预警;在系统发生振荡时提供系统运行方式的调整建议来改善系统阻尼。某区域电网WAMS实测数据的测试结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

计及广域测量信息的状态估计错误参数识别与修正

因电网元件参数可能随工作环境变化而改变、遥信量在干扰下可能出现错误,需要对状态估计中的错误参数进行识别和修正。根据当前监控与数据采集（SCADA）系统和广域测量系统（WAMS）量测共存的状况,引入WAMS量测求得的功率残差和零注入节点功率残差,与SCADA量测残差一起构成拉格朗日函数,由优化理论得出参数误差与各残差的灵敏度关系,从而进一步识别和修正错误参数。所述方法不仅避免了增广参数估计维数高的问题,还利用了高精度的相量量测信息。在标准测试系统上的仿真结果验证了方法的有效性。