基于广域测量技术的电网实时动态监测系统应用

基于同步相量技术的广域动态监测系统，可以在时空坐标下监测电力系统动态运行特性，弥补了现有SCADA系统和故障录波系统的不足，为实现全网实时控制、提高大电网安全稳定性和传输能力提供了新的途径。文中较详细地介绍了江苏电网广域实时动态监测系统的基本原理、体系结构、功能设计及工程应用情况。     

基于广域测量系统的状态估计研究综述

广域测量系统（WAMS）的逐步发展给电力系统在线分析方法提供了一个新思路。针对WAMS测量精度高、具有同步相量测量功能以及数据传输快等特点，分别从引入高精度节点电压相量量测的状态估计算法、引入高精度支路电流相量量测的算法、引入全部WAMS量测的算法以及其他与WAMS状态估计相关的问题等4个方面，介绍了目前引入WAMS量测的各种状态估计算法；并详细分析了各种算法的优缺点和适用范围，从工程应用出发研究其可行性，对部分算法给出了改进措施。讨论了WAMS的不良数据检测与辨识问题、相量测量装置（PMU）的最优配置问题以及基于PMU的动态状态估计和谐波状态估计等与WAMS状态估计相关的其他问题。     

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。     

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。     

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。     

采用广域测量信息反馈的广域PSS参数设计

根据互联电网区间振荡的特点,可将参与振荡的机群按各自的“部分惯性中心”等值为两机系统。文中首先推导了等值两机系统的电磁转矩系数,为区间振荡模式的电磁转矩分析奠定了理论依据。在此基础上提出了双通道反馈结构的广域电力系统稳定器（PSS）,并采用建立在同步转矩及阻尼转矩概念上的扩展相位补偿法,进一步推导了反映广域反馈信号与本地反馈信号之间关系的传递函数,然后进行相量坐标映射变换,最后系统研究了广域PSS的参数设计。仿真结果表明:它能有效抑制系统的区间低频振荡,提高系统的小信号稳定极限,与其他稳定器设计方法相比,能够进一步改善系统阻尼特性。     

基于广域测量的电力系统频率测量方法

频率测量在电力系统稳定控制中具有举足轻重的作用。分析了传统频率测量方法的局限性,提出以广域测量系统为基础,通过实时测量系统中各机组转速,进而计算出系统惯量中心频率的系统频率测量方法。     

广域电力系统负荷整体建模方法

针对广域电力系统中负荷节点面广量大的特点,明确了广域电力系统负荷建模的思路,即充分利用广域测量信息来建立系统化评价指标,探索广域多点同步确定负荷模型参数的方法,对节点分类,对参数分级。提出了广域电力系统负荷建模的方法,即确定负荷节点分类的特征变量,进行负荷节点分类,建立系统化指标,辨识负荷参数。通过仿真算例,验证了多负荷节点同步建模的可能性和所提出的方法的有效性。最后对广域电力系统负荷建模进一步研究的内容提出了建议。     

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个不同地点的动态数据，包括不同地点之 间的相位差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。     

基于广域测量系统的电力系统综合区域负荷模型

负荷作为电力系统的一个重要组成部分，其模型的精确程度将在很大程度上影响分析的结果。采用电力系统同步数据对电力系统负荷区域进行建模、网络化简和负荷模型辨识，提出了基于电力系统广域测量系统的综合区域负荷模型的概念，分析了该模型的参数可辨识性。确定了综合区域负荷的网络模型，为区域负荷的建模提供了依据。以一个简单电力系统为例进行仿真计算，结果证明了该负荷建模方法的有效性。     

基于广域测量系统的电力系统动态仿真验证策略

对后验仿真准确度的研究是电力系统仿真可信度研究的重要组成部分，但当仿真与实测有差异时，如何进行仿真验证工作成为一个难题。根据广域测量系统（WAMS）能够提供独立于模型和参数的动态过程同步数据的特点，提出了基于WAMS的电力系统分层分块的动态仿真验证策略。分层策略利用电网由不同电压等级所组成的特点将电网分层，在不同层次上进行仿真验证;分块策略则是利用电网结构按照元件和区域的思想将系统进行解耦来实现仿真验证。通过上述策略，将WAMS量测值作为电网数值仿真的动态等值输入，实现了仿真的解耦，缩小了定位引起仿真误差元件的区间。结合电力系统仿真软件PSS/E给出了基于WAMS的分层分块仿真验证策略的工程实现途径。     

3层式广域保护系统通信网络

分析了3层式广域保护系统需要传输的消息种类以及各类消息对通信系统的要求，在此基础上选择了IP over ATM over SDH作为网络类型，以充分利用同步数字体系（SDH）光纤自愈环的低时延和可靠性以及异步传送模式（ATM）的服务质量（QoS）和IP的多业务支持;设计了多环网络拓扑并探讨了关键消息传输的通信协议;使用OPNET Modeler对关键信息传输进行了仿真，证实了此通信系统的有效性，仿真结果表明该通信系统可以满足最恶劣情况下的实时性和可靠性要求。     

城市供水工程广域网络系统结构的再探讨

从深圳及北京供水工程调度系统工程的设计实践出发 ,简介了当前国内城市调度系统现状 ,分析了调度管理广域网络系统的建模内容 ,论述了网络系统在建模中要解决的几个关键问题 ,论证了广域网络系统建立的可能性和必要性     

雨量自动测报系统的应用与可靠性研究

以黄河干流、洮河、大夏河流域为研究区,对研究区内19处雨量自动测报系统和虹吸式雨量计采集的数据进行分析研究。在对大量的原始比测数据进行分类、汇总、整理的基础上,借助SPSS20.0、水文助手、南方片水文资料整编等软件对数据进行了误差和可靠性研究。结果表明:①在0～4 mm/min降雨强度范围内,雨量测报系统采集的数据月、年统计翻斗计量误差没有超过±4%,基本满足山洪预警监测精度要求,部分人工委托雨量站存在较多的不确定性,计量误差超过±4%,不能直接进行资料整编,还需经过分析、修正才能应用;②仪器的MTBF和MTTF均为335 d,其性能基本达到《水文自动测报技术规范》的要求。     

基于系统留数矩阵的广域PSS设计

电力系统低频振荡严重影响电网的稳定运行。传统的电力系统稳定器（PSS）采用本地机组信号，不能有效提高系统阻尼。广域测量系统使得电力系统向广域观测与控制的方向发展。文中使用反馈信号机组和控制机组相分离的设计思想，提出根据转子角频率对振荡模式的能观度选取反馈信号机组，根据PSS输出信号对振荡模式的能控度选取控制机组，从而构成广域PSS控制回路。基于留数矩阵的分析表明了这种广域PSS控制策略具有比本地信号PSS更强的能观性和能控性。最后给出了基于留数的广域PSS参数设计方法。16机系统上的仿真结果表明，基于留数矩阵进行设计的广域PSS能更有效地抑制系统低频振荡，提高互联电网的稳定性。     

基于广域信息的电力系统阻尼控制器反馈信号选择

广域阻尼控制器（WADC）是抑制电力系统区间低频振荡模式的一种新技术，区别于传统的本地控制器设计，存在大量的不同种类反馈信号之间如何选择的问题。文中提出以WADC单位控制输出量获得最大阻尼为目标，基于线性系统的理论推导得到了用于WADC广域反馈信号选择的主模比指标，并且给出了基于Prony辨识的可用于复杂系统中的主模比计算方法。在2006年南方电网交直流混联系统中，通过特征值分析和时域仿真验证了最大主模比指标的有效性。     

基于数据网的新型广域后备保护系统实现

在分析传统保护局限性的基础上，论述了广域保护提出的背景及其现状，研究了广域保护的性能、功能组成、功能划分和功能结构。以河南省电力公司洛阳供电公司管辖的某220 kV局部输电网为基础，提出一种基于数据网的新型广域后备保护系统的硬、软件设计方案，并给出了该方案的意义、原理及保护算法。动模试验和现场试运行的结果验证了该方案的可行性和正确性。     

黄河水利委员会计算机广域网络系统建设

计算机广域网络系统是信息系统运行的基础，是黄委信息化建设的重要组成部分。建立一个高速、可靠、安全的计算机网络系统是信息化对计算机网络系统的要求，是实现信息高效准确传输的保障，是实现信息化应用系统正常运行的前提；要实现信息化必须加强计算机网络系统的建设。