基于同步相量测量的广域失步解列系统

本文首先总结电力系统失步解列装置原理的发展过程,并分析基于就地量判据原理的局限性,指出同步相量测量装置的广泛应用和通信技术的发展为广域失步解列系统的应用创造了条件。然后提出基于广域测量信息进行失步判别的基本原理及其实现方案,并在大电网进行了仿真计算,验证广域失步解列系统的可行性和优越性。     

广域测量技术在电力系统分析及控制中的应用综述

综述了广域测量系统(wide-Area Measurement System,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和事后分析、电力系统动态模型辨识和模型校正、暂态稳定预测及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制、故障定位及线路参数测量等方面的应用.通过这些应用可以看到,WAMS给电力系统分析与控制提供了新的视角和解决方法,值得深入研究.     

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。     

基于同步相量测量技术的功角监测系统

同步发电机并网运行后，其功角是用来观察和判断该机组和系统并列运行稳定性的一个很重要的状态变量，而实现全网功角实时监测具有更为重要的意义。本文提出了一种新的PMU构成方案，并利用它构建功角实时监测系统。利用同步相量测量技术，获得以GPS时间为基准的功角信息，由各监测点的相对功角变化来预测系统稳定性。并给出了一种新的发电机功角计算方法。本方案实时性强，同步性好，可以实现全局实时监控。     

广域相量测量技术在智能电网中的应用

近年来,我国特高压输电技术进入了一个快速发展的新阶段,特高压试验示范工程已投入运行,三华特高压同步电网将于2012年初步建成。同时,作为下一代电网技术代表的智能电网概念正在广泛讨论中。但到目前为止,还存在大量关键技术需要深入研究。国内从2003年开始大力发展广域相量测量技术,该技术在特高压大电网的动态特性监视和动态安全稳定评估等方面具有优势和发展前景,是未来智能电网的重要基础技术之一。文章回顾了国内广域相量测量技术的发展过程和现状,最后提出了发展思路和需要深入研究的领域。     

电网相量同步测量技术及应用

为动态监测全网,分析了常规电网监测系统的缺陷,介绍了基于GPS(全球卫星定位系统)和现代通信技术的全新电网监测和控制手段——全网相量同步动态监测技术和系统,包括该系统中相量测量装置的设计原则、核心算法、系统通信方式的选择等关键技术及其应用前景,重点阐述了该技术在系统动态过程监测、不稳定预测、系统状态估计和失步保护与故障定位等方面的应用。基于电网相量同步测量技术的动态监测系统,改变了常规电网监测系统的状态估计和控制方式,提供了直接电网监测和控制的依据,提高了整个系统的可观性。调度员可实时观察到全网各节点间相角差的变化情况,并作出调度和稳定控制策略。它在电网监测和安全稳定控制上开辟了一个新的领域,在电力系统的动态分析中有很大应用前景。     

同步相量测量系统在龙滩水电站的应用

介绍龙滩水电站基于GPS同步时钟的PMU子站系统配置方案、功能及PMU装置在龙滩水电站的应用情况。针对3号机组在开机同期并网过程中冲击电流较大的现象,借助PMU装置记录的波形数据进行了分析,并对机组相关运行参数进行了优化。优化后冲击电流明显变小。PMU装置在龙滩水电站的应用情况可为类似工程提供借鉴。     

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。     

配电网同步相量测量技术与应用综述

随着分布式清洁能源和柔性负荷渗透率不断提高,配电网的电力电子化趋势明显增强,动态过程也更加频繁、复杂,系统状态可观与协调控制愈加重要,亟需同步相量测量技术以提供高频、精确的数据支撑。首先综述了配电网同步相量测量技术的发展现状和应用情况,进而从装置功能及系统架构方面归纳了配电网同步相量测量技术的特点,并总结了近来我国在运行状态估计、故障诊断及精确定位以及源网荷协调控制等方面的典型应用,最后讨论了配电网同步相量测量标准化需求和技术发展趋势。     

网络通信模式下电网相量的广域测量与实时传输系统

针对当前电力系统中远方终端/调制解调器(RTU/Modem)模式下远程测量数据传输时延大,误码率高等现象,利用计算机网络通信中的成熟技术,构建了一套实时性非常好的电网相量分布式测量系统.将以太网交换机与异步传输模式(ATM)交换机进行配合使用,通过全光纤通道,并采用TCP/IP协议和MFC Socket手段,克服了在测量子站数目较多情况下的网络数据传输时延不确定的缺点,从算法上消除了网络发生拥塞的各种可能性,较好地解决了"漏斗问题".在工程应用中,该系统实现了1个工频周期内上传1个批次的数据,通信时延小于5 ms.这为将来实现基于全球定位系统(GPS)时钟信号的电网运行状态实时监控提供了条件.     

相角测量装置的同步测量精度问题

对基于全球定位系统 (GPS)、锁相环 (PLL)的相角测量装置 (PMU )主要误差因素进行了分析与仿真研究 ,结果表明 :幅值误差远小于角度误差 ;异地同步方法误差远小于同步测量环节本身的误差 ,后者主要由PMU的频率跟踪与测量、信号滤波延迟以及数值算法等环节引起 ;指出以PLL器件锁相跟踪被测信号基频时 ,在频率快速变化的情况下可能隐含的问题。最后得出 :在保证频率跟踪测量精度的前提下 ,PMU的相角测量精度可以达到 1°。     

一次系统事故的同步相量测量结果分析

基于ＧＰＳ技术的相量测量技术已广泛应用于电力系统的事件记录和分析,文中分析了在黑龙江省东部电网区域稳定控制系统中装设的相量测量装置在一次系统事故下记录的３个不同施点的动态数据,包括不同地点之间的相位并变化过程和频率动态过程,并讨论了相位测量的精度,结论是所测相位的最大误差与信号频率有关,频率越接近其额定值,最大误差就越小。     

俄罗斯电力工业现状及发展趋势述评

本详细地介绍了苏联解体后的俄罗斯统一电网的运营情况，负荷预测以及电源（水电、核电、火电）规划和电网发展。     

考虑电力系统潮流直接可解的同步相量量测单元最优配置

基于全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的同步相量量测单元(Phasor Measurement Unit,PMU)是一种新型的量测装置,该装置可以直接量测节点电压相量.文章在电力系统潮流直接可解概念的基础上提出了采用遗传算法解决PMU的最优配置问题.数学模型(即评价函数)的构造是采用遗传算法的主要瓶颈,文章建立了PMU最优配置的数学模型,并以此模型为评价函数开发出相应的遗传算法.算例结果表明文章所建立的模型和采用的算法是有效的.     

电力系统数字仿真技术的现状与发展

电力系统数字仿真已成为电力系统试验研究、规划设计和调度运行的重要工具。文中介绍了电力系统仿真技术的现状，讨论了现有电力系统数字仿真软件和系统的发展趋势。认为随着电力系统的发展和FACTS等新技术的应用，电磁暂态与机电暂态混合仿真、全过程动态仿真和大规模实时仿真系统将是我国电力系统仿真技术的主要发展方向。     

北斗卫星导航系统与GPS互备授时的分布式相量测量单元

我国自主开发的北斗卫星导航系统为同步相量测量的时钟源提供了一种新的选择.文章从卫星信号覆盖范围、用户容限、授时脉冲的同步性能等方面分析了将北斗授时应用于我国电力系统广域同步相量测量的可行性.使用北斗和GPS授时的同步相量测量的对比试验结果验证了北斗授时的有效性.在此基础上还研制了北斗与GPS互备授时的分布式相量测量单元.     

基于相量测量的输电线路故障测距新算法

提出了一种新的基于相量测量的输电线路故障测距的自适应算法,对于单回线和同杆双回线均适用.该算法利用输电线路两端的电压和电流相量并采用集中参数模型对∏型等值线路的正序参数进行了在线计算以用于故障测距,解决了线路参数在运行过程中的不确定性问题.为了实现双端测距,通过故障前后线路两端的采样数据获取突变量,并采用对称分量和六序分量分别计算了单回线和同杆双回线的等效系统阻抗.大量的EMTP仿真计算结果和实际系统数据验证结果表明,该测距算法能适应系统运行方式的变化,不受故障点过渡电阻、故障类型、故障距离等因素的影响,具有很高的测距精度.     

基于PMU的观测线性化最优直流附加控制器

提出了一种提高交直流系统性能的基于同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)的观测线性化最优直流附加控制器.该控制器利用PMU测量得到的系统实时运行状态量可以实现系统状态方程的线性化,从而可以对直流附加控制器进行线性最优控制设计.与基于一点线性化的模型设计的控制器相比,该控制器考虑了系统的非线性,并且其控制规律随实际运行点的变化而变化.通过对单机无穷大交直流系统进行的小信号稳定分析和时域仿真结果可见,文中设计的闭环最优控制器能够改善系统的动态特性和提高系统的功率传输能力,并且其鲁棒性比单输入、单输出超前-滞后控制器的鲁棒性好.     

基于同步相量测量单元的直流附加控制器研究

利用直流系统的快速响应特性，可以在不增加附加设备的条件下有效地抑制交直流系统的低频振荡。基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit，PMU)能够测量母线电压相量，尤其是电压的相角。该文利用PMU可改进控制提出了一种基于PMU的直流附加控制器，该控制器以不同区域电压相角差作为输入信号，能有效地反映区域间的低频振荡信息，同时研究了通信延迟对系统阻尼的影响，并考察了控制器的鲁棒性。以一个四机两区域系统作为测试系统，利用仿真软件PSS／E对系统进行小信号稳定和时域仿真分析，分析结果表明该直流附加控制器在系统较大的运行范围内提高了系统阻尼和系统区域联络线的传输能力，有效地抑制系统低频振荡，并且具有较好的鲁棒性，在故障情况下也能较好地发挥作用。