廣域測(cè)量系統(tǒng)綜述(共2頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上廣域測(cè)量系統(tǒng)綜述廣域測(cè)量系統(tǒng)WAMS(Wide Area Measurement System)主要源自電力系統(tǒng)時(shí)間上同步和空間上廣域的要求，利用全球定位系統(tǒng)GPS(Global Position System)時(shí)鐘同步，進(jìn)行廣域電力系統(tǒng)狀態(tài)測(cè)量。傳統(tǒng)的SCADAEMS系統(tǒng)中，使用RTU（remote terminal unit）作為測(cè)量手段，能夠測(cè)量電壓、電流的有效值和功率，可以表征系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)潮流，但沒(méi)有對(duì)描述系統(tǒng)機(jī)電動(dòng)態(tài)性能十分重要的相對(duì)相角量及其派生量；另一方面，測(cè)量的時(shí)間尺度為數(shù)秒級(jí)，因而得到的系統(tǒng)數(shù)據(jù)是歷史的、不同時(shí)的，即便我們?yōu)槠湓黾覩

2、PS時(shí)標(biāo)，仍然只能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)或準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況。而在故障監(jiān)測(cè)方面，傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)使用故障錄波器DFR（digital fault recorder）作為監(jiān)測(cè)手段，時(shí)間尺度可達(dá)到微秒級(jí)，速度很快。但DFR只能測(cè)量瞬時(shí)值，無(wú)法獲得全面的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程信息，因而主要用于對(duì)故障后電磁暫態(tài)過(guò)程的記錄，而無(wú)法對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行記錄和分析。而廣域測(cè)量技術(shù)使用PMU（phasor measurement unit）作為測(cè)量手段，可以基于GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，測(cè)量得到信號(hào)的同步相量數(shù)據(jù)，其時(shí)間尺度介于RTU和DFR之間，目前最快可達(dá)10ms左右。廣域測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，

3、它可以實(shí)現(xiàn)異地的同步相量測(cè)量，并保持足夠高的精度，同時(shí)能夠保證高速通信和快速反應(yīng)，因而非常適合目前不斷擴(kuò)大的電網(wǎng)規(guī)模。另一方面，由于提供了相量數(shù)據(jù)，我們可以分析功角、無(wú)功儲(chǔ)備等動(dòng)態(tài)信息，從而能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有助于調(diào)度和控制。WAMS主要由位于廠站端的PMU通信系統(tǒng)和位于調(diào)度中心的控制系統(tǒng)組成。網(wǎng)上有論文提出的WAMS結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中主站位于省調(diào)度中心，子站為各功角監(jiān)測(cè)點(diǎn)，子站由相角和功角測(cè)量裝置#時(shí)間同步裝置、通信系統(tǒng)和工控機(jī)組成。為了保證實(shí)時(shí)性，主站與子站之間的通信通道采用專用的微波通道。該系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)了動(dòng)模試驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)已達(dá)運(yùn)行要求，并且部分功能模塊已經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。

4、而有另一篇論文提出了一個(gè)更完整的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。 圖2中各上位機(jī)與其相連的下位機(jī)共同組成一套基本的PMU，各PMU獨(dú)立地從GPS系統(tǒng)得到高精度時(shí)鐘并以此為基礎(chǔ)同步進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和相角測(cè)量及其他工作。采用上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的目的是提高PMU單元對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)合的適應(yīng)性，下位機(jī)與上位機(jī)之間采用高性能的局域網(wǎng)連接，各PMU的測(cè)量結(jié)果除按需要在本地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娘@示和記錄外，必要的信息通過(guò)廣域網(wǎng)送到主站中央處理機(jī)進(jìn)行集中處理，該系統(tǒng)與前個(gè)系統(tǒng)相比，其通信系統(tǒng)采用了局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)通信技術(shù)，并且設(shè)置了專用的控制通道，使整個(gè)系統(tǒng)功能更強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)更加合理。針對(duì)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，有文獻(xiàn)提出了一個(gè)全國(guó)性的WAMS，如圖3所

5、示。由國(guó)家調(diào)度中心、網(wǎng)調(diào)度中心、省調(diào)度中心和就地監(jiān)控4級(jí)組成。相角信息可以上行，也可下行。該系統(tǒng)的中心處理機(jī)設(shè)置于省調(diào)或網(wǎng)調(diào)中心，同一網(wǎng)局內(nèi)的省調(diào)之間可以交換信息，國(guó)家調(diào)度中心的相角信息來(lái)自于各網(wǎng)局，而網(wǎng)局的相角信息來(lái)自于各省調(diào)度中心；國(guó)調(diào)、網(wǎng)調(diào)和省調(diào)在各自的范圍之內(nèi)，能看到全局、局部或相鄰局部的相角矢量圖，并可根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行工況或受擾大小及時(shí)作出調(diào)整。 顯然，WAMS對(duì)通信系統(tǒng)的質(zhì)量、通信的實(shí)時(shí)性都有較高的要求。由于國(guó)內(nèi)大多數(shù)電網(wǎng)近年將建成以光纖通信網(wǎng)為主的電力通信網(wǎng)絡(luò)，WAMS應(yīng)該盡量利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信條件，本著近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合的原則，利用以太網(wǎng)、ATM等技術(shù)提高通信系統(tǒng)的效率，以滿足實(shí)時(shí)

6、性要求。PMU的關(guān)鍵在于相角和功角的測(cè)量，而有效值等量的測(cè)量則與傳統(tǒng)裝置無(wú)異。這里的相角是指母線電壓或線路電流相對(duì)于系統(tǒng)參考軸之間的夾角，某臺(tái)發(fā)電機(jī)的功角i是指該機(jī)q軸與系統(tǒng)參考軸之間的夾角。目前，歐美國(guó)家安裝的絕大部分PMU實(shí)際上只能測(cè)量相角，國(guó)內(nèi)部分電網(wǎng)安裝的PMU能測(cè)量功角。對(duì)于將來(lái)的應(yīng)用功能，有文獻(xiàn)給出了WAMS的可能應(yīng)用功能，如圖4。WAMS不僅可以取代傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)完成系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)監(jiān)測(cè)任務(wù)，而且可以應(yīng)用于系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為監(jiān)測(cè)、穩(wěn)定監(jiān)測(cè)和故障分析等領(lǐng)域。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這些功能，還需要解決一系列的理論和技術(shù)問(wèn)題，比如穩(wěn)定的預(yù)測(cè)與控制等。廣域測(cè)量系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)的最終目標(biāo)是建立新一代EMS。PMU可能結(jié)合或替代RTU，WAMS可能結(jié)合或替代SCADA。在功能上將目前的穩(wěn)態(tài)水平監(jiān)測(cè)提高到動(dòng)態(tài)水平監(jiān)測(cè)，核心是如何