一种同步时标可自由设定的新型相量测量装置

提出一种同步时标可自由设定的新型广域电网相量测量装置（PMU）,它由频率自适应等间隔采样模块、同步时标形成模块和核心微处理器模块等构成。通过硬件电路与计算软件的合理分工与协调配合,实现了相量同步测量装置中“时间同步”与“频率同步”的解耦处理,从而装置能够根据自由设定的同步时标与时标同步方式,自动定位截取整周期采样数据（无频谱泄漏）进行高精度离散傅里叶变换（DFT）相量计算,并通过简单的方法对截取DFT数据窗时造成的时标同步偏移量进而计算相量的相角偏差量进行高精度线性修正。同时对同步时标位于DFT数据窗首、中、末点3种情况下的相量测量精度进行了仿真研究,得出了“中点同步”精度最高的正确结论。     

高比例风电并网系统次同步振荡的广域监测与分析

现代电网中基于电力电子接口的新能源比例逐年提高,电力电子设备与电网之间相互作用引起的次同步振荡问题也日益突出.广域监测系统可实时获取次同步振荡的数据,为次同步振荡的在线分析和预警提供了重要手段.该文针对基于数据驱动的新能源并网系统中次同步振荡实时分析,构建了次同步振荡广域监测系统的基本构架,该系统主要由次同步相量监测装...     

电力系统低频振荡的广域监测与控制综述

综述了广域测量系统(WAMS)在电力系统低频振荡的在线监测、离线分析和阻尼控制器设计中的应用。介绍了多种从WAMS实测数据中提取低频振荡参数的分析方法和基于广域信号设计的阻尼控制器。通过对各种方法的比较,指出信号噪声和电力系统的非线性本质是影响分析结果的主要因素。基于广域信号设计阻尼控制器的目的在于改善对区域振荡模式的可观性,但是WAMS信号的选择、与当地信号的配合、量测的延时及其不可观性是研究中的难点。     

同步相量测量装置的可靠性评估

提出一种定量分析同步相量测量装置(PMU:Phasor Measurement Unit)可靠性的评估方法.提出并定义定量评估PMU的可靠性指标--PMU的可靠度,针对PMU的各个硬件功能模块建立了相应的可靠性模型,其中全球定位系统(GPS:Global Position System)模块采用了备用模式并建立了Markov状态空间图.以一PMU为例进行计算,结果表明.该方法可有效用于PMU可靠性评估与分析.     

利用PMU数据提高电力系统状态估计精度的方法

同步相量测量单元(phasor measurements units,PMU)因能测得高精度的同步相量数据而被广泛应用于电力系统中,而传统的监控及数据采集系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)是电力系统运行和静态安全监视的基础。文中提出了一种PMU与SCADA数据共存的数学模型用于电力系统状态估计。该模型在保留原有SCADA数据的同时,通过虚拟测量方法对PMU观测范围进行大范围拓展,提高数据冗余度及状态估计的精度。仿真结果表明,该方法具有较高的估计精度,且不受网络拓扑结构和PMU数量限制,适于SCADA和PMU数据共存系统。     

eCAN和Ethernet在同步相量测量装置中的应用

文章在基于数字信号处理器(DSP)和高速AVR单片机双CPU的同步相量测量装置PMU(Phasor Measurement Unit)的研究基础上,提出了一种eCAN总线(Enhanced Controller Area Network)与工业以太网相结合的PMU数据通信方案.讨论了eCAN的硬件设计原理和软件设计流程,设计了基于高性能数字信号处理器TMS320LF2407的连接CAN现场总线和工业以太网的嵌入式现场网关,实现了PMU与现场工控机(动模实验)以及远程控制中心的实时通信.     

风电并网系统次/超同步振荡的动态监测方法研究

近年来,我国大规模风电基地中出现了新型次/超同步振荡问题,其频率具有时变特性。已有的同步相量测量单元(PMU)和广域测量系统无法准确监测其动态发展过程。鉴于此,本文首先探讨了次/超同步谐波对传统PMU算法的不良影响,剖析谐波引起基频相量测量误差的根源。其次,提出一种具有频率自适应控制能力的次/超同步谐波相量检测方法,能够准确判断系统中是否出现次同步振荡,并检测出基波相量和次/超同步谐波相量。最后,通过搭建实际系统的电磁暂态仿真模型分析验证了改进算法的有效性和精确性。     

一种具有PMU功能的电力监测仪的研制

虽然许多现代电力监测仪可以测量电压、电流、功率、电能、甚至电能质量,但目前这类仪表大多不能用于广域电力测量系统,因为在这类系统中通常需要单独的PMU进行同步相量测量。针对这种状况,本文提出了一种既可用于传统SCADA系统又可用于现代广域测量系统的具有PMU测量功能的新型电力检测仪。     

基于同步仿真控制系统的广域测量系统现场检测方法

电网广域测量系统(WAMS)在电力系统动态分析及控制方面得到了广泛应用。为了提高WAMS运行的稳定性和可靠性,文中研究了WAMS的现场检测方法,根据WAMS的构成制定了WAMS现场检测内容,提出并研制了同步相控仿真装置及由多台该装置和仿真控制中心构成的同步仿真控制系统。利用该系统对WAMS的构成部分进行单点同步检测和多点同步检测,以评估WAMS的暂稳态性能及其应用功能。最后,通过现场检测和MATLAB建模仿真验证了WAMS现场检测方法的可行性及实用性。     

基于广域测量系统的次同步振荡在线监测预警方法

及时发现并采取措施消除电力系统中的次同步振荡,对保障机组安全和电力系统稳定运行都非常重要.结合相量测量单元的工作原理,详细分析了电力系统中次同步频率成分对同步相量测量结果的影响,指出次同步振荡的存在相当于是对同步相量的幅值和相位进行调制.在此基础上,给出了基于相量测量单元上传的同步相量测量结果和励磁电流测量结果实现次同...     

同步相量测量装置评估与测试

文章介绍了一种同步相量测量装置(PMU),根据检测规范,针对该装置制定了全部检验及功能检定方案,详述PMU装置精度试验及功能检验流程。该评估方法可有效提升装置管理水平,提高装置精度水平。     

适用于保护控制的同步相量测量方法

近年来,电力系统电力电子化特征导致输配电网动态特性耦合紧密,系统性故障频发。同步相量测量单元(PMU)在动态安全控制中作用愈发重要。适用于智能配电网的同步相量测量装置的研究也得到广泛开展。如何在当前复杂电气信号条件下保证相量测量精度的同时,缩短其阶跃条件下的响应时间对保护控制应用至关重要。文中提出一种适用于保护控制的同步相量测量方法。该方法揭示了阶跃信号对相量测量的影响机理,分析了相量模型参数在阶跃信号条件下的行为规律,提出了信号阶跃识别方法。进一步,揭示了阶跃量大小与动态相量模型参数突变量的线性关系,提出了阶跃过程中相量修正方法,减少了相量计算的响应时间。仿真与实际录波数据测试验证了所提方法可有效减少响应时间,为智能配电网保护控制提供快速准确的测量数据。     

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。     

eCAN和Ethernet在同步相量测量装置中的应用

文章在基于数字信号处理器(DSP)和高速AVR单片机双CPU的同步相量测量装置PMU(PhasorM easurem entUn it)的研究基础上,提出了一种eCAN总线(Enhanced Controller Area Network)与工业以太网相结合的PMU数据通信方案。讨论了eCAN的硬件设计原理和软件设计流程,设计了基于高性能数字信号处理器TMS320LF2407的连接CAN现场总线和工业以太网的嵌入式现场网关,实现了PMU与现场工控机(动模实验)以及远程控制中心的实时通信。     

基于同步相量数据幅频特征的次超同步振荡模式辨识

随着可再生能源和高压直流输电的快速发展,次超同步振荡事故频发,对现有电力系统振荡的在线监测提出了更高要求。为此,提出了一种基于同步相量数据幅频特征的次超同步振荡模式辨识方法。首先分析了次同步振荡和超同步振荡对同步相量测量装置(phasor measurement unit, PMU)数据的影响机制,结果表明,PMU数据的正负频谱与次超同步振荡的模态线性相关。其次利用多点PMU数据相干谱判别振荡与噪声,有效减少了噪声引起的误判断。然后对次超同步振荡下的PMU数据开展频谱分析,建立了4个幅频特征量,并将振荡数据的特征集合作为输入训练并优化极限梯度提升树(extreme gradient boosting, XGBoost)模型,建立幅频特征与振荡模式的映射关系。所提方法利用振荡环境下PMU数据的固有幅频特征以及XGBoost算法强大的泛化性与计算效率,实现了噪声环境下次超同步振荡模式的快速、准确辨识。最后,利用仿真数据和实测数据验证了所提方法的有效性和实用性。     

广域测量系统在电力系统中的应用研究

广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的需求,利用全球定位系统GPS(Global position system)时钟同步,进行广域电力系统状态测量,回顾了国内外WAMS的发展概况,论述了同步相量测量方法的原理,重点阐述了WAMS在电力系统中的应用,最后论述了它的未来发展趋势.     

便携式同步相量测量装置现场测试仪

介绍了一种实用的相量测量装置（PMU）的现场校核方法。采用比对测量和模拟发电机信号输出的方法,使新研制的便携式PMU现场测试仪能对现场的PMU进行校核。现场试验表明,该方法可较方便地对跨空间分布的PMU进行客观的性能评价,并可对PMU进行异地校核。     

我国实时动态监测系统的发展现状及实施策略研究

简要阐述了建立实时动态监测系统对保证我国大电网安全稳定运行的必要性,介绍了该系统的子站、主站结构及其技术规范的编写和执行情况,概述了系统子站、主站高级应用功能等的发展现状,展望了实时动态监测系统未来的发展方向,并提出了实时动态监测系统的实施策略.     

电力系统次同步振荡检测与在线定位技术综述

随着电网规模扩大以及新能源发电并网容量增加,次同步振荡(SSO)问题日益凸显,对电网安全稳定运行造成了较大的威胁。及时检测出系统中的SSO并对其进行在线定位,对保障电力设备安全与系统稳定运行具有重要意义。首先对SSO的检测方法进行了介绍,并归纳总结了各类方法的优缺点。然后,介绍了SSO定位方法,并对现有研究存在的不足进行了探讨。最后,介绍了适用于SSO在线检测定位的量测系统架构以及相量测量单元/广域测量系统(PMU/WAMS)升级改造方案,并对SSO检测与定位技术未来的发展趋势进行了展望。