基于同步相量测量的电力系统网络拓扑分析方法

现代电力系统对网络拓扑分析的实时性和准确性要求越来越高,相量测量装置广泛地应用于电力系统中。分析了厂站母线之间的关联关系,基于同步相量测量装置获取的实时进出线电压、电流相量数据和基本电路定理,创新性地提出了一种判断厂站内等效节点数以及判断进出线运行状态的方法,由此可以获得全网的拓扑结构。结果表明,所提算法有效地采用了同步相量测量的模拟量信息,能在开关发生变化时快速获取新的网络拓扑。通过不同类型的仿真场景验证了所提方法的准确性和适用性,并且进一步采用实测数据验证说明了所提方法能在实际电网中起到重要作用。     

广域同步相量测量中频率特性研究

“广域同步相量测量”是一种在统一时钟协调下实现大电网实时同步测量的重要技术。是广域电力系统稳定分析和控制的前提和基础。为此对广域同步相量测量中频率的分布特性进行分析研究。     

基于GPS同步相量的电力系统暂态稳定预测控制

首先简要回顾了全球卫星定位系统 (GPS)技术在电力系统应用中最近 10年的发展 ,研究了基于 GPS同步相量的电力系统暂态稳定控制的实现前提和理论模式。分类综述了国内外在利用 GPS同步相量技术研究电力系统暂态稳定实时控制方面的研究成果 :基于简化模型、同调组法、角度曲线外推法、能量函数法和人工智能法等 ;总结了 GPS技术与电网稳定控制结合的多种途径 ;并提出了基于同步相量实现电力系统的区域暂态稳定控制是 GPS应用于电力系统的最高形式 ,最后提出轨迹分析和数值计算相结合的在线安全稳定监控理论框架     

基于DSP+MCU的电力同步相量测量装置的设计

针对同步相量测量需要高速采集和高速数据传输的特性,提出处理器采用双CPU结构同步相量测量装置,通过GPS授时时钟确保异地相量采集时间的同步性,然后按照模块化的设计思想对采集单元、时钟同步单元、双口RAM单元等模块进行设计,并在uC/OS-II操作系统上完成了这个功能模块优先级的分配,实验结果表明:所研制的测量装置设计合理,能够满足测量的技术指标要求,具有高精度和高速通信的特点。     

基于改进矩阵束的动态同步相量测量算法

随着现代电网规模不断增大,分布式电源大规模接入,强谐波、高噪声和信号动态多变等问题会降低同步相量测量算法的准确度.为准确测量现代电网同步相量参数,提出一种结合二阶泰勒动态相量模型和改进矩阵束优势的同步相量测量算法,用于动态条件下电力系统同步相量幅值和相角参数精确测量.本文先对算法进行数学推导,然后根据我国同步相量装置检测规范中指定的实验案例对测量准确度进行详细评估.实验结果表明,算法在频率偏差、幅度调制等情景下具有很高的测量精度,符合我国同步相量检测规范要求,具有一定工程应用价值.     

浅谈同步相量测量技术在电厂的应用

由同步相量测量技术构建的实时动态监测系统对于电力系统同步运行稳定的监测和分析具有重要的意义。笔者结合所在电厂采用的同步相量测量子站系统,简述其工作原理、实施方案、维护纪要、改进建议等,希望对其他电厂起到借鉴作用。     

系统可观测同步相量测量单元最优配置和分阶段配置

以电力系统配置同步相量测量单元（PMU）个数最少为目标,全网可观测、系统有最大量测冗余度为约束,提出PMU最优配置模型.针对PMU价格昂贵,很难一次性安装上所有所需PMU的实际问题,提出系统不可观测度的概念,以每阶段安装相同个数的PMU能够最大限度地提高系统量测冗余度和最终完成安装后满足系统可观测的最优配置为约束条件,提出PMU分阶段的最优配置模型.在此基础上,采用改进自适应遗传算法求解此模型,保证全局最优.在陕西49节点实际电网的PMU安装地点优化计算中,基于文中模型的算法不仅给出了14个PMU、120个量测量的最优配置方案,而且给出了优化的三阶段安装步骤,目前此方案已在实际电网中得到应用.     

基于CAN总线同步相量应用层协议实现

同步相量采集装置用于对舰船电力系统同步相量进行实时采集和动态监控,本文定义了基于CAN现场总线的同步相量通信应用层协议,对同步报文和相量报文的帧格式进行了定义,实现了CAN总线的单播和多播通信,很好的满足PMU通信要求。     

基于新型改进矩阵束的便携式电网同步相量测量装置

针对传统同步相量算法受电网间谐波影响较大的问题,本文提出了一种基于新型改进矩阵束的电网同步相量测量算法.将电网信号构建成Hankel矩阵,对其进行奇异值分解并使用自适应定阶方法滤除其中的噪声干扰分量,通过矩阵运算得到准确的电压幅值、频率及相角.经过仿真验证,本算法对含有间谐波分量的电网信号测量结果优于流行的傅里叶变换测量算法.并根据此算法设计了一款便携式电网同步相量测量装置,可解决传统同步相量测量设备体积庞大、成本较高的问题,利用高精度卫星同步信号监测晶振实际频率,动态调整采样控制参数降低采样时间误差,将同步采样的电网波形参数与时间标签等无线传输至移动终端,完成电网信号幅值、频率及相角计算.实际测试表明,本装置具有较高的测量精度,其中电压幅值、频率和相角测量误差分别为0.038 5%、0.000 51 Hz和0.053 7°,满足《电力系统同步相量测量装置检测规范》（GB/T 26862—2011）,具有较强的实际应用价值.     

基于GPS的相量量测单元在电力系统中的应用研究

基于GPS(Global Position System)技术的同步相量量测单元(PMU)可以实时测量节点电压的幅值和相角,介绍了PMU的测量原理以及其在电力系统电网稳定性监测与分析、广域测量系统(WAMS)、暂态稳定预测及控制、在线扰动识别、低频振荡的在线监测与分析、负荷参数辨识等方面的潜在的应用价值.为电力系统分析和控制提供了新思路.     

基于超宽带技术探析相控阵天线单元移相量测

在实际的使用过程中,相控天线不容容易拆分,一定程度上增加了相控天线测试的难度。相关工作人员设计了一种基于超宽带技术的相控阵天线单元相量测试方法。这种方式主要是通过超宽带信号回馈到天线单元中,然后实现对相关的信号的输出,有效的减少了测量的误差。本文主要通过对基于超宽带技术探析相控阵天线单元移相量测进行研究分析,有效的证明此种方法的合理性。     

结合同步相量测量信息的暂态稳定仿真方法

在暂态稳定仿真中利用PMU(phasor measurement unit)实测信息,可以提高仿真的计算速度和精度.基于传统的交替迭代法,提出了2种结合PMU信息进行暂态稳定仿真的方法.研究表明:用PMU信息能够减少需要求解的系统的微分代数方程组,从而减小仿真计算的规模.所提方法在New England 10机39节点系统和IEEE 50机145节点系统上进行了测试,并与传统方法作了对比.对动态模型参数与实际不符及PMU有测量误差的情况进行了模拟和讨论.仿真结果验证了方法的有效性.     

电力系统时钟同步技术分析

近十多年来电力系统的自动化技术迅速发展,发电厂自动化控制系统、变电站综自系统、调度自动化系统、PMU、故障录波装置、微机继电保护装置等的广泛应用,都离不开时间记录和统一的时间基准。通过时钟同步技术为每个系统馈送的正确时钟信号,结合自动化运行设备的实时测量功能,实现了对线路故障的检测、对相量和功角动态监测、提高在电网事故中分析和判断故障的准确率,提高了在电向运行中控制机组和电网参数校验的准确性。     

双轴励磁同步发电机的相量图和功角特性

根据基本电磁原理推导了双轴励磁同步发电机的方程式,并画出了相量图,由这些方程式和相量图推导出它的功角特性.相量图和功角特性是双轴励磁同步发电机稳态分析的基础.     

信号幅值变化时的电力系统动态频率测量

讨论了信号幅值变化对电力系统频率测量结果的影响，通过对各种测频算法所基于的信号幅值在一定时间间隔内不变的基本假设的分析引出了信号视在频率的概念，证明了在信号幅值变化时视在频率是信号真实频率与部分高频分量（约１００Ｈｚ）的迭加，各种测频算法不可能直接得到信号的真实频率，其测量结果具有与视在频率相同的主要特征，即含有一定的高频分量。提出了对测量结果进行再处理的必要性，并通过一个简单的例子说明了再处理的方法和效果     

电力系统功角测量方案的研究

电力系统中功角δ和系统的状态有着的联系,是判别电力系统稳定性的一个重要参量。例如,发电机的正常和进相运行,系统故障及其恢复过程中,功角的摆动和振荡等,都离不开功角的测量、监测和记录。     

一种适于同步相量测量的新算法

供电网络中各监测点电压、电流相量的频率、幅值和相角都是电力系统实时监控中最基本的测量参数,这些基本参数的实时在线估计对于算法的精度和速度有着双重要求.针对实际在线测得的采样信号的特征,分析了采样频率对被测信号参数测量精度的影响,提出一种改进的测量方法,它易于实现,计算量小,实时性好,精度相对较高.通过数值仿真,证明该方法具有实用价值.     

电力系统中基于SDH的时间同步系统研究

针对电力系统中的时间同步问题,提出一种基于SDH的时间同步系统设计方案。通过对比目前常用的时间同步系统方案,选择电力系统中最成熟的SDH网络作为时间同步系统的媒介,提出一种时隙校准时间同步算法(TSA),并给出具体的设计方案。该算法中,主从设备在SDH的E1某个时隙bit位发送时间信息,并记录传输延时,从设备利用主设备提供的延时信息得到通道延时差,然后利用延时差校准从设备的时间,实现时间精确同步。通过理论分析,该算法可以达到ns级的时间同步精度。     

基于 GPS 的电力系统动态安全监测装置及其动态模拟实验

介绍一种新型的电力系统动态监测装置及其动态模拟试验结果。该装置以ＧＰＳ（全球卫星定位系统）提供的高精度时间为基础构造系统的同步基准相量实现被测交流量的相量形式测量，采用可灵活配置的监测程序实现电力系统中各种监测要求，并提供了通过广域网互联形成全网同步监测系统的接口。在动模实验室中构造了３机９节点的实验系统对装置功能进行了全面的测试，给出了不同地点不同故障下所记录的电压、频率及相角的动态过程及分析，包括一次完整的失步、振荡和再同步过程。     

一种新型同步相量测试单元的研究

同步相量测量单元(PMU)是广域测量系统(WAMS)中的关键设备之一。本文的PMU以北斗卫星导航定位系统和GPS(全球定位系统)构成互备授时单元,基于ARM926EJ-S的处理器AT91SAM9261为核心CPU,同时引入实时操作系统μC/OS-Ⅱ作为其软件平台,该PMU具有实时性强和可靠性高的特点。重点详述了μC/OS-Ⅱ在该系统中的移植与应用。