《向量測量技術(shù)》doc

1、向量測量技術(shù)所謂相量測量通常是指就地和遠(yuǎn)方各相電壓電流測量值的傅利葉變換量 這里講的電壓、電流值的測量包括幅值以及以系統(tǒng)中某相量為基準(zhǔn)的相位角的測量和通訊。這是一個(gè)用途十分廣泛, 發(fā)展十分迅速的新領(lǐng)域例如在自適應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)中, 采用同期采樣的相量測量技術(shù)可以構(gòu)成端線路（如接線和多接線）的新型縱差保護(hù)；在聯(lián)絡(luò)線中可以根據(jù)相量測量得到的兩種等值發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度之差及其變化率實(shí)現(xiàn)真正意義上的失步預(yù)測保護(hù), 從而正確地決定聯(lián)絡(luò)線是否需要解列正，正確的采取穩(wěn)定措施。當(dāng)預(yù)測到失步可能發(fā)生時(shí)還可以根據(jù)各子系統(tǒng)頻率的變化, 分別采取增減負(fù)荷或發(fā)電量等有利于系統(tǒng)穩(wěn)定的措施. 顯然, 這些都是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行所希望的。眾

2、所周知 在符號法中相量是用來表示一個(gè)穩(wěn)定的正弦量的。但在離散信號處理技術(shù)中通常用引域中的離散量的離散傅利葉變換值作為相量，即： （1） 上式中N為是一個(gè)正弦周期中總的采樣數(shù)為第k個(gè)采樣值，x成為相量，故（1）式也是相量的定義式。采用該式的優(yōu)點(diǎn)是信號中含有其他頻率分量時(shí)，x正確地反應(yīng)了基波分量。當(dāng)基波頻率偏離額定值時(shí)會產(chǎn)生誤差。但有趣的是，正是這種誤差可用來決定輸入頻率的正確值。經(jīng)過式（1）的變換， 相量中不在包含的頻率。在計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)計(jì)算中，為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間，不難由式（1）利用已有結(jié)果用下式進(jìn)行遞推計(jì)算： 在被采樣的模擬頻率中可能會包括某些諧波分量，通常可把這些分量作為噪聲來處理。由于噪聲的存

3、在, 相量會有不確定性, 可以證明， 由于噪聲造成的相量的不確定性與數(shù)據(jù)窗長度N成反比, 即計(jì)算中采用的數(shù)據(jù)越多則相量的不確定性越小。通過對三相電壓，電流進(jìn)行相量測量，由測量值和各序分量的公式計(jì)算出正序，負(fù)序和零序的相量：式中分別代表a，b，c三相的相量值。通常采用各序分量的相量值比采用各相的量值能更準(zhǔn)確有效地反映系統(tǒng)的運(yùn)行工況。 一般而言，系統(tǒng)中有若干電壓電流量需要測量而且需按式（1）轉(zhuǎn)換成相量, 如果要求這些量在足夠準(zhǔn)確的同一時(shí)刻進(jìn)行采樣則要有共同的時(shí)間基準(zhǔn)。這點(diǎn)在滿足工程要求的范圍內(nèi)在同一發(fā)電廠或變電站內(nèi)是不難實(shí)現(xiàn)的，即只要將共同的采樣時(shí)鐘脈沖送到各個(gè)采樣點(diǎn)即可。但是要在相距甚遠(yuǎn)的發(fā)電廠

4、、變電所中得到時(shí)間基準(zhǔn)公共的相量， 則因在相距較遠(yuǎn)的兩地獲得同一時(shí)間基準(zhǔn)的困難，就不是一件輕而易舉的事了。多年來，人們已經(jīng)認(rèn)識到相量測量的重要意義。認(rèn)識到對不同地點(diǎn)的母線之間的相位角進(jìn)行測量的必要性, 但在解決公共時(shí)鐘的間題上都不盡人意。直到近二.三年才從原則上找到了同步時(shí)鐘采樣基準(zhǔn)的理想手段, 這就是采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。采樣這一手段可以使得地球上任意位置的測量系統(tǒng)獲得同步的時(shí)鐘脈沖。經(jīng)過定位軟件校正后, 誤差在1微秒以內(nèi)，1微秒對應(yīng)的50 赫茲頻率下的電氣角度僅0.018度, 完全可以滿足繼電保護(hù).控制.故障定位的技術(shù)要求。同步相量測量結(jié)果分析: 結(jié)論是所測相位的最大誤差與信號頻率有關(guān),

5、頻率越接近其額定值, 最大誤差就越小。前言：基于GPS技術(shù)的相量測量技術(shù)已經(jīng)進(jìn)人實(shí)用化階段, 帶有GPS信號接收功能的相量測量單元（PMU）將成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要測量設(shè)備。與常規(guī)的事故記錄裝置相比, 其測量結(jié)果可以提供更為豐富的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)信息, 國際上已有多次應(yīng)用PMU技術(shù)進(jìn)行重要的系統(tǒng)試驗(yàn)或作為事故記錄裝置的報(bào)道線路同步相量測量線路的相量采集主要測量相對于絕對時(shí)間的相量角度及幅值, 并通過其計(jì)算系統(tǒng)功率潮流等信息。在SMU - 1 同步相量測量裝置中, 采用SMU -1GPS 時(shí)鐘同步單元發(fā)生的1PPS 及同步信號進(jìn)行信號采集。如下圖所示的交流量:圖1相量采集示意圖SMU- 1 裝置, 每秒

6、以10kHz 速度進(jìn)行采樣。采樣數(shù)據(jù)采用全波FFT 進(jìn)行計(jì)算, 以1PPS 上升沿為每秒開始, 記錄在上升沿前20ms 的相量數(shù)據(jù)。在每秒中, 按規(guī)定楨數(shù)產(chǎn)生報(bào)文數(shù)據(jù)。全波FFT 計(jì)算中,在頻率變化下, SMU - 1 裝置首先通過軟件精確計(jì)算出系統(tǒng)頻率, 在得到頻率后, 采用特殊的變窗口算法調(diào)整計(jì)算的窗口, 選取完整周波數(shù)據(jù)計(jì)算, 從而可精確計(jì)算出系統(tǒng)的相量。對于線路、母線的U、I , 通過FFT 計(jì)算后裝置將給出(1) 幅值、諧波、相角; (2)頻率; (3) 正序量、負(fù)序量、零序量;(4) 有功、無功、功率因素 在計(jì)算出以上相量后, 可根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)定擾動(dòng)判據(jù), 在達(dá)到啟動(dòng)條件下, 按照

7、國標(biāo)要求, 分時(shí)段記錄系統(tǒng)擾動(dòng)數(shù)據(jù), 存貯于裝置內(nèi)部FLASH 中, 直至被數(shù)據(jù)集中器收集。每楨的數(shù)據(jù)上送后, 系統(tǒng)將在其數(shù)據(jù)幀打上精確GPS 時(shí)鐘標(biāo)簽及當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)。在數(shù)據(jù)集中器中, 根據(jù)主站需要選擇轉(zhuǎn)發(fā)的相量數(shù)據(jù)及發(fā)送時(shí)間間隔進(jìn)行發(fā)送。 五： 引言:現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要特征是大電廠、大機(jī)組、高電壓、大電網(wǎng), 運(yùn)行技術(shù)復(fù)雜、管理水平要求高。嚴(yán)重的擾動(dòng)可能會引起大面積停電, 甚至全網(wǎng)崩潰, 造成災(zāi)難性的后果。大電網(wǎng)事故從開始發(fā)生到電網(wǎng)崩潰, 一般在幾分鐘甚至幾秒鐘即告結(jié)束。這就給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn) 1 。目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系

8、統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集( SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余, 記錄時(shí)間較短, 不同記錄儀之間缺乏通信、使得對于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難; 后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長, 只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者具有一個(gè)共同的不足, 即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記, 記錄數(shù)據(jù)只是局部有效, 難以用于對全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。信息處理和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)了電力工業(yè)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步, 尤其是20世紀(jì)90年代興起基于GPS的同步相量測量技術(shù), 為大電網(wǎng)向著大面積實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制方向的發(fā)展提供了先進(jìn)的信息技術(shù)保證, 也是當(dāng)今各國爭相研究開發(fā)的新興科技領(lǐng)域之一 2- 3 。GPS系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)和全天候地為

9、全球任一位置的接收機(jī)提供高精度的三維位置、三維速度和時(shí)間信息, 其時(shí)間誤差小于1 us, 對于50H z的工頻信號其相位誤差不超過0. 018。與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)終端裝置RTU ( RemoteTerm-ina lU nit)測量所不同的是, 各PMU 應(yīng)用GPS時(shí)鐘在時(shí)間上保持同步, 而且可以測量相角。目前, 基于GPS的PMU 裝置的研制不少, 但歐美國家的大多數(shù)裝置只是測量電氣相角而非功角。我國研制的部分PMU 裝置能夠直接測量發(fā)電機(jī)功角。同步相量測量單元的基本原理結(jié)構(gòu)基于GPS定位系統(tǒng)的PMU 原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。GPS接收器的同步衛(wèi)星每秒向地球發(fā)送1個(gè)同步信號(其時(shí)間的精確度在1 us以下)

10、, 然后劃分成一定數(shù)量的脈沖用于采樣, 濾波處理后的交流信號經(jīng)A /D轉(zhuǎn)換器量化, 微處理器按照遞歸離散傅立葉變換原理計(jì)算出相量。對三相相量,微處理器采用對稱分量法計(jì)算出正序相量。依照規(guī)定的形式將正序相量、時(shí)間標(biāo)記等裝配成報(bào)文,通過專用通道傳送到遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)集中器。數(shù)據(jù)集中器收集來自各個(gè)PMU 的信息, 為全系統(tǒng)的監(jiān)視、保護(hù)和控制提供數(shù)據(jù)。4 同步相量測量技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究目前, 同步相量測量技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究已涉及到暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測與控制、狀態(tài)估計(jì)與動(dòng)態(tài)監(jiān)視、輸電和發(fā)電模型的驗(yàn)證、構(gòu)建廣域測量系統(tǒng)等領(lǐng)域。4.1 暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測與控制 將同步相量測量技術(shù)應(yīng)用于大電網(wǎng)的穩(wěn)定性控制已經(jīng)

11、得到了廣泛關(guān)注。我國國家電力調(diào)度中心在2002年制定的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(試行)中提出: 同步相量技術(shù)應(yīng)用的近期目標(biāo)是對電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行監(jiān)測和分析, 逐步實(shí)現(xiàn)與能量管理系統(tǒng)( EMS)及安全自動(dòng)控制系統(tǒng)的聯(lián)接, 遠(yuǎn)期目標(biāo)是電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行控制。 文獻(xiàn) 4提出了基于同步相量響應(yīng)的廣域暫態(tài)穩(wěn)定性控制的概念, 討論了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所涉及的關(guān)鍵技術(shù), 包括功角測量、暫態(tài)穩(wěn)定性判別和控制決策、響應(yīng)時(shí)間、通信方式可靠性設(shè)計(jì)等, 進(jìn)而論證了同步相量技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性控制的可行性和優(yōu)越性。同步相量技術(shù)可在擾動(dòng)后的一個(gè)觀察窗內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)視、記錄動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù), 利用這些數(shù)據(jù)可以預(yù)測系統(tǒng)的穩(wěn)定

12、性, 并產(chǎn)生相應(yīng)的控制決策。文獻(xiàn) 5根據(jù)實(shí)時(shí)采集的各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角速度及電磁功率, 利用泰勒級數(shù)展開得到的多項(xiàng)式來近似表達(dá)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度及電磁功率, 預(yù)測擾動(dòng)結(jié)束后系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軌跡和基于暫態(tài)能量的軌跡分析法來評估系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。該方法基于實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行暫穩(wěn)預(yù)測, 無需網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及參數(shù)等先驗(yàn)知識, 可以適用于不同運(yùn)行方式和各種不同類型程度的擾動(dòng), 能準(zhǔn)確反映系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況。4.2 狀態(tài)估計(jì)與動(dòng)態(tài)監(jiān)視 狀態(tài)估計(jì)是當(dāng)代電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)( EMS)的重要組成部分, 尤其在電力市場環(huán)境中發(fā)揮更重要的作用。EMS 的其他高級應(yīng)用軟件如安全約束調(diào)度、電壓穩(wěn)定性分析和暫態(tài)定性分析等均依賴于狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果。而目前

13、在電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)估計(jì)軟件, 都是基于潮流的非線性狀態(tài)估計(jì)。這種非線性迭代求解計(jì)算整個(gè)電網(wǎng)電壓相量的時(shí)間比較長, 而且因電力系統(tǒng)的量測是通過遠(yuǎn)動(dòng)裝置傳送到調(diào)度中心的, 由于遠(yuǎn)動(dòng)裝置的誤差和在傳送過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的誤差, 使得這些數(shù)據(jù)存在不同程度的誤差, 隨之使得估計(jì)結(jié)果的精度也難以得到保證。 基于GPS的相角測量裝置的出現(xiàn), 使得節(jié)點(diǎn)的電壓相角可以直接測量, 將相角量測量引入狀態(tài)估計(jì), 改變了狀態(tài)估計(jì)的初始條件。文獻(xiàn) 6提出了基于PMU 的狀態(tài)估計(jì)模型。該模型在等效電流量測變換狀態(tài)估計(jì)模型的基礎(chǔ)上引入旋轉(zhuǎn)變換, 不需對電壓的相角和幅值及有功和無功的量測權(quán)重作出任何假設(shè), 即可實(shí)現(xiàn)對法方程的實(shí)、

14、虛部嚴(yán)格解耦。同時(shí), 該模型可以充分利用PMU量測信息, 其中包括支路電流相量量測, 以提高量測冗余度。 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展, 區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián), 形成更大的系統(tǒng)。各區(qū)域電網(wǎng)相對獨(dú)立, 且有各自相對獨(dú)立的調(diào)度中心。為適應(yīng)這種分區(qū)管理模式, 文獻(xiàn) 7提出狀態(tài)估計(jì)應(yīng)采用分布式并行算法。該算法在動(dòng)態(tài)估計(jì)擴(kuò)展K alm an濾波算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合搭接式分布并行算法, 提出了一種基于相量測量單元( PMU )的分布式電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)新算法。該算法利用少量PMU 測點(diǎn), 真正實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的并行計(jì)算, 避免了原算法進(jìn)行串行等待的過程。并結(jié)合量測數(shù)據(jù)預(yù)處理、對雅可比矩陣加權(quán)等方法, 加快了計(jì)算速度, 提高了數(shù)

15、值精度和穩(wěn)定性4.3 輸電和發(fā)電模型的驗(yàn)證 由于同步相量測量裝置能夠形成實(shí)時(shí)同步的電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行圖, 因而該裝置的另一個(gè)重要應(yīng)用就是對電力系統(tǒng)的模型參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。眾所周知, 電力系統(tǒng)分析的一個(gè)重要方法就是計(jì)算機(jī)仿真。計(jì)算機(jī)仿真首先要對系統(tǒng)建模, 雖然隨著計(jì)算機(jī)軟硬件能力的增強(qiáng), 可以用越來越精確的模型描述發(fā)電機(jī)、變壓器、線路等電力系統(tǒng)元件, 但還是作了種種的假設(shè)與簡化, 使得仿真算法的模型與系統(tǒng)實(shí)際元件有這樣或那樣的差別。由于研究不同的問題, 需要不同精度的模型。因此, 這種模型與實(shí)際元件之間的差別有時(shí)是可以忽略的,而有時(shí)是不能夠忽略的。在同步測量技術(shù)發(fā)展之前, 無法獲得電力的網(wǎng)絡(luò)各點(diǎn)隨時(shí)間變化

16、的同步曲線, 因而計(jì)算機(jī)對于電力網(wǎng)絡(luò)的模型及其仿真結(jié)果的現(xiàn)場驗(yàn)證是無法準(zhǔn)確進(jìn)行的。以GPS 時(shí)鐘信號作為同步測量信號的同步相量測量裝置為計(jì)算機(jī)模型驗(yàn)證提供了良好的現(xiàn)場條件 8 。4.4 構(gòu)建基于同步相量測量技術(shù)的廣域測量系統(tǒng) 隨著電網(wǎng)的發(fā)展和電力市場的推進(jìn), 電力系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜程度日益增大, 構(gòu)建基于同步相量測量技術(shù)的廣域測量系統(tǒng)(W ide A rea MeasurementSystem, 簡稱WAMS ), 實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測, 具有十分重要的意義。廣域相量測量系統(tǒng)主要是由位于廠站端的相量測量單元PMU、作為基礎(chǔ)的高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)定位(時(shí)間和空間) 的全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)G

17、PS等幾部分組成。文獻(xiàn) 9提出的多層WAMS的結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示。圖2 多層廣域測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖在這個(gè)結(jié)構(gòu)中, 共有三層。最底層是由安放到不同廠站的帶有附加保護(hù)功能的PMU 組成; 中間一層是由各地保護(hù)中心組成, 各保護(hù)中心直接同各自相連的PMU 相聯(lián)系; 最頂層就是系統(tǒng)保護(hù)中心, 其作用就是協(xié)調(diào)處理各保護(hù)中心的數(shù)據(jù)。該結(jié)構(gòu)借助于高速通信網(wǎng)絡(luò)將測得的相量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總, 從而為實(shí)現(xiàn)全局型的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。 1994 年, 美國西部電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)委員會(WSCC) 啟動(dòng)了廣域測量系統(tǒng)計(jì)劃, W SCC 在LabV iew 和M atlab的基礎(chǔ)上編寫了動(dòng)態(tài)信息技術(shù)軟件包作為信息管理系統(tǒng)的基

18、本工具。目前, 采用基于相量測量的廣域保護(hù)系統(tǒng)的國家有美國、西班牙、法國、加拿大等 10 。到目前為止, 我國已在東北、華北、華東等區(qū)域電網(wǎng)和國家電力調(diào)度通信中心以及南方電網(wǎng)構(gòu)筑了不同規(guī)模的基于PMU 的廣域測量系統(tǒng)。文獻(xiàn) 11介紹了我國華東電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng), 該系統(tǒng)能連續(xù)監(jiān)視華東電網(wǎng)運(yùn)行性能, 包括異常的頻率、低頻振蕩、擾動(dòng)期間和擾動(dòng)后的動(dòng)態(tài)特性等。 同步相量測量技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的展望 從現(xiàn)有系統(tǒng)的運(yùn)行來看, 同步相量技術(shù)給電力系統(tǒng)的監(jiān)測、分析和控制提供了新的手段。在電力系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景 12- 13 。以下是同步相量技術(shù)的發(fā)展趨勢。 a. PMU 與常規(guī)RTU 相結(jié)合, 改造現(xiàn)

19、有的EMS /SCADA 系統(tǒng), 使調(diào)度中心的EMS 系統(tǒng)功能從穩(wěn)態(tài)向動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變, 將使大電力系統(tǒng)的全局穩(wěn)定和恢復(fù)控制成為可能, 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度。b. 構(gòu)筑跨區(qū)電網(wǎng)綜合動(dòng)態(tài)信息平臺, 供互聯(lián)電網(wǎng)分析、監(jiān)測和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制使用。c. 開發(fā)高級的測量與監(jiān)視工具, 對全系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)安全分析( Dynam ic Stability Ana lyze,DSA )、穩(wěn)定預(yù)警及預(yù)決策。包括在線擾動(dòng)識別、振蕩監(jiān)視、事故重演與仿真校核、暫態(tài)功角穩(wěn)定監(jiān)測、電壓動(dòng)態(tài)過程監(jiān)測與報(bào)警、靈活交流輸電系統(tǒng)( FACTS)的控制器動(dòng)作監(jiān)視、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型與參數(shù)辨識、保護(hù)協(xié)調(diào)管理等。d. 基于PMU 的WAMS的實(shí)時(shí)閉環(huán)控

20、制?；趧?dòng)態(tài)信息平臺對電力系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)穩(wěn)定監(jiān)測和分析, 形成在線預(yù)決策安全穩(wěn)定控制策略, 如與常規(guī)電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置相結(jié)合, 則能構(gòu)建大系統(tǒng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定控制, 實(shí)現(xiàn)大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)的在線實(shí)時(shí)安全穩(wěn)定控制。包括協(xié)調(diào)全系統(tǒng)控制器的動(dòng)作、優(yōu)化切機(jī)、切負(fù)荷、協(xié)調(diào)振蕩解列措施等。55555 結(jié)束語 同步相量測量裝置的出現(xiàn)為電力系統(tǒng)提供了新的安全監(jiān)控手段。在介紹了同步相量測量的基本原理結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上, 綜述了同步相量測量裝置在電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測與控制、狀態(tài)估計(jì)與動(dòng)態(tài)監(jiān)視、輸電和發(fā)電模型的驗(yàn)證、構(gòu)建廣域測量系統(tǒng)等方面的應(yīng)用與研究。合理配置和充分利用同步相量信息, 實(shí)施廣域電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制, 特別是構(gòu)筑新一代安全防衛(wèi)

21、系統(tǒng), 防止大停電事故的發(fā)生等方面, 同步相量測量裝置必將發(fā)揮巨大作用。參考文獻(xiàn): 1 郭培源. 電力系統(tǒng)自動(dòng)控制新技術(shù) M . 北京: 科學(xué)出版社,2001 2丁道齊. 未來型電力系統(tǒng)的廣域測量和通信 J . 電力系統(tǒng)通信, 2004( 11 ): 1- 6. 3 PHADKE A G. Syn chron ized phase m easurem ents in pow er system J. IEEE C om pu ter App lications in Pow er, 1993, 6 ( 2 ) : 42 -47. 4謝小榮, 李紅軍, 吳京濤, 等. 同步相量技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)

22、暫態(tài)穩(wěn)定性控制的可行性分析 J . 電網(wǎng)技術(shù), 2004, 28 ( 1) : 10- 14. 5趙建成, 謝小榮, 穆鋼. 基于的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的快速預(yù)測 J. 繼電器, 2005, 33( 7) : 1 - 5. 6 孫國強(qiáng). 基于相量測量的電力系統(tǒng)狀誠估計(jì)研究 D . 河海大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2005. 7劉輝樂, 劉天琪, 彭錦新. 基于PMU 的分布式電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)新算法 J . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2005, 29( 4 ): 34- 39. 8周雙喜, 朱凌志, 郭錫玖, 等. 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性及其控制M . 北京: 中國電力出版社, 2004. 9 Joach im B

23、ertsch, Ced ric C arna,l D an ielK arlsson, et a.l W ide- areaprotect ion and pow er system u tlizat ion J . Processing of theIEEE, 2005, 5( 5 ): 997- 1003 10 游燕, 張曄, 隨慧斌, 等. 基于PMU的廣域保護(hù)系統(tǒng) J . 山東電力技術(shù), 2005, ( 3) : 42- 45. 11 張啟平, 曹路, 勵(lì)剛, 等. 廣域測量系統(tǒng)及其在華東電網(wǎng)的應(yīng)用 J . 華東電力, 2005, 23( 1 ) : 5- 10. 12 許樹楷, 謝小

24、榮, 辛耀中. 基于同步相量測量技術(shù)的廣域測量系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 J . 電網(wǎng)技術(shù), 2005, 29( 2) : 44-48 13 王英濤, 印永華, 蔣宜國, 等. 我國實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及實(shí)施策略研究 J . 電網(wǎng)技術(shù), 2005, 29 ( 11) : 44 - 48.引言：20 世紀(jì)90 年代初, 借助于全球定位系統(tǒng)( GPS) 提供的精確時(shí)間, 同步相量測量裝置PMU( phasor measurement unit) 研制成功 1 。PMU 是一種新型的高精度測量裝置, 能利用GPS 的高精度授時(shí)信號, 實(shí)現(xiàn)對廣域電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的同步采集, 如節(jié)點(diǎn)電壓的幅值、相角和支路電流, 然后由高速通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度中心。實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。隨著我國電力系統(tǒng)發(fā)展和大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián), 電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制越來越重要。為配合全國聯(lián)網(wǎng), 進(jìn)一步加強(qiáng)電力調(diào)度中心對電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定監(jiān)測和分析能力, 需要在重要的變電站和發(fā)電廠安裝PMU 裝置, 以構(gòu)建電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng), 并通過分析中心站實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的監(jiān)測和分析。PMU 系統(tǒng)使得電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可觀測, 彌補(bǔ)了現(xiàn)有監(jiān)測手段如SCADA 系統(tǒng)和故障錄波系統(tǒng)的不足。該系統(tǒng)將成為電力系統(tǒng)調(diào)度中心的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺的主要數(shù)據(jù)源之一,