基于SCADA/PMU混合量测的广域动态实时状态估计方法

根据来自监视控制与数据采集(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统和相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的数据特点,提出了一种基于SCADA/PMU混合量测的广域动态实时状态估计方法,该方法充分利用了各节点间电压变化的相互联系,通过SCADA系统提供的初始值和安装PMU的节点的电压量测可简单地获得其他未安装PMU节点的电压相量。该方法有效地解决了在PMU配置不足的情况下如何观测电网状态以及如何在动态过程下实时观测电网。最后,通过对新英格兰10机39节点系统的多种故障进行仿真,验证了该方法的有效性和准确性。     

基于SCADA和WAMS的线路参数辨识研究

线路参数是电力系统运行控制的基础,其准确性直接影响电力系统自动化的决策水平。在分析SCADA量测数据与WAMS量测数据特点的基础上,提出基于不同类型量测数据的参数辨识模型。应用实测数据对500kV线路的参数进行辨识,验证了文中所提方法的工程实用性。从辨识模型、辨识方法、辨识结果等方面分析了使用不同类型量测数据进行参数辨识的异同点。为电力系统调度人员更新数据库中线路参数提供依据。     

基于PMU/SCADA的变电站自动化广域安全闭锁

分析了广域安全环境下电力系统稳定运行对变电站自动化闭锁逻辑的应用需求,设计了包含广域保护层、变电站层、间隔层和底层的变电站闭锁体系结构。基于相量测量单元和电力SCADA系统的数据信息,在广域保护层构造了4种安全闭锁约束指标,并将约束指标作为调度中心发送操作指令和电网自我调节的闭锁约束条件,完成了广域保护层在线闭锁逻辑的设计。最后介绍了广域保护层在线闭锁功能的实现以及变电站层闭锁功能的配置方法。     

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.     

电网设备错误参数的支路量测标幺值残差代数和均值辨识法

充分考虑随机量测误差的正态分布特点,提出了基于单一设备多时段相量测量单元(PMU)或数据采集与监视控制(SCADA)量测的错误参数均值辨识法.该方法首先基于线路、双绕组和三绕组变压器的等值电路模型及其PMU或SCADA量测信息,提出单一设备同一时段的综合标幺值残差指标,以综合反映量测与参数误差对残差的影响;然后以方差系数为收敛条件,求取多时段综合残差代数和均值的绝对值(指标T),以突出参数误差对综合残差均值的影响;最后根据综合残差均值的大小来辨识设备的参数错误.分析了文献错误参数综合残差平方和均值辨识法存在的问题,论证了所提方法在消除量测误差影响和确定均值样本数两方面的优势,并通过仿真分析验证了所提方法的有效性.     

WAMS错误数据的快速辨识及恢复方法

统计分析基于相量测量单元(PMU)的电力系统广域测量系统(WAMS)在实际应用中出现的监测数据的错误类型,提出基于模式识别的WAMS错误数据快速辨识及恢复方法。该方法通过对同一PMU上传的监测数据进行特征量提取,并与预先设置的时序相对变化量变化趋势矩阵和时序数值矩阵进行模式匹配,实现错误数据的实时辨识,并使用错误出现最近时刻的正常数据进行数据快速恢复。所提方法在实测的监测数据中的应用验证了其可行性。     

基于SCADA及PMU多时段量测信息的独立线路参数估计方法

基于单一线路两端的监控与数据采集系统(supervisory control and data acquisition system,SCADA)和相量采集装置(phasor measurement unit,PMU)多时段量测信息,建立了5种独立线路的约束最小二乘参数估计模型,其中,量测方程分别由线路两端有功、无功和电压幅值的SCADA量测、电流与电压相量的PMU量测以及线路两端电压相角差的PMU虚拟量测组合形成,约束方程为参数变量的上下限约束。采用Matlab的lsqnonlin优化函数求解参数估计问题,并基于多条典型线路的模拟量测信息仿真分析了所有模型的适用条件。结果表明,在负荷较重、线路较长条件下,利用所建含PMU量测的4种模型,都可以有效估计出线路的阻抗参数。     

基于等式方程直接求解的支路参数抗差估计方法

提出了一种基于等式方程直接求解的支路参数抗差估计方法.首先基于输电线路和双绕组变压器两端相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)或监控与数据采集(supervisory control and data acquisition,SCADA)装置的单时段量测信息,推导了直接求解支路参数的等式方程.然后借鉴文献[18]三绕组变压器参数的抗差估计方法,计算支路参数的多时段均值并以其作为最终的参数估计值.由于采用等式方程直接求解支路参数,计算公式简单直观且避免了传统方法的数值稳定性问题,因此该方法更加实用有效.基于 IEEE 39系统的算例验证了文中方法的有效性     

基于WAMS的电网扰动辨识与应用

及时获悉电网扰动发生的时间、地点对于帮助运行人员有针对性地采取控制措施,及时消除扰动,保障电网安全稳定运行具有重要意义。本文利用小波多分辨率分析作为分析工具,根据小波系数(wavelet coefficient,WC)的能量选择恰当的小波函数和分解尺度,对广域测量系统(wide-area measurement system,WAMS)记录的频率信号进行时频域分解,利用得到的最大小波系数作为扰动辨识指标,以实现对扰动的在线辨识。10机39节点系统仿真说明了所提方法的应用过程和效果。基于该方法研制了电网扰动源在线辨识系统,实测的电网扰动数据进一步验证了所提方法和系统的有效性和可行性。     

基于WAMS的输电线路参数在线辨识的研究

基于同步相量技术的广城测量系统的出现,电力系统动态数据的获取已变得方便快捷,从而为电力系统的参数辨识提供了条件.研究了输电线路参数辨识的问题,将WAMS数据和人工智能算法相结合应用在输电线路参数辨识中,阐述了辨识的具体方法和过程.仿真实验验证了该方案的正确性和有效性.     

基于CIM的广域测量系统的信息模型

针对当前广域测量系统WAMS尚没有统一的信息模型,不能与其它应用系统有效信息共享的现状,对IEC 61970标准的公共信息模型CIM进行了深入研究,并且结合WAMS的特点及其在电力系统中的应用情况,提出了基于CIM的WAMS信息模型,定义了WAMS的CIM类及其相应的属性信息。在该模型扩展的基础之上,提出了一个基于消息中间件的电力信息集成系统,以说明该信息模型的应用前景。     

广域测量系统中PMU的通信方案

在基于数字信号处理器(DSP)和高速AVR系列单片机的双CPU协调工作的同步相量测量单元(PMU)研究开发的基础上,进行了其通信方式的研究。PMU内部DSP与AVR单片机之间采用串行外围接口(SPI)实现高速可靠通信,以便AVR单片机完成瞬时数据和相量数据的记录、显示和通信,实现PMU独立运行;PMU与现场工控机之间采用通用串行总线(USB)接口传送瞬时数据和相量数据,实现局域分析和控制;以控制器局域网(CAN)总线和工业以太网技术相结合的通信方式把相量数据传送至测量中心实现全网分析和控制。     

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。     

相量测量单元性能评价标准和测试方法

根据广域测量系统相量测量单元(PMU)的最新国际标准IEEE Std C37.118-2005,结合工程实际,从时间同步、静态测量精度、暂态响应、低频振荡辨识和通信协议一致性等方面分析了PMU的基本性能,提出了评价指标和测试方法.     

基于广域测量的滑模TCSC控制器设计

广域测量系统为电力系统实现网络化控制提供了新的解决方案。文章对基于广域测量信号的可控串补(thyristor controlled series compensator,TCSC)系统进行了分析,建立了基于广域测量的TCSC系统模型。通过引入附加状态变量,将含有时滞的时滞系统转换为不含时滞的离散控制系统,并采用离散滑模控制的方法设计了状态反馈控制器,对克服控制器中的抖振问题提出了有效的解决方法。为验证所提出方法的有效性,对单机无穷大系统进行了仿真计算,表明该方法可以有效保持系统的稳定性。