同步相量测量

摘要： 文章分析了电力过度集中应用引起的电力不稳定问题、供电压力问题和电力资源优化使用方面的问题,结合现有的大数据背景开展了智能电网动态电力管理的相关研究;运用同步相量测量单元和高级计量架构相关技术优化电网系统提升电力可靠性和稳定性;针对具体案例验证了动态的电量控制与价格调节之间的作用关系,研究结果能够指导消费者的用电效能提升优化,通过构建一个稳定的用电使用量的范围,综合提升电力资源利用。

摘要： 近年来,基于同步相量测量单元(PMU)量测数据的发电机动态状态估计得到广泛研究。然而,现场运行的PMU受多种因素的影响,可能导致作为状态估计输入量的发电机机端电压或电流量测相量存在不良数据,对状态估计产生影响。针对该问题,提出了一种考虑输入量不良数据的发电机动态状态估计方法。在输入量不良数据对动态状态估计影响分析的基础上,该方法利用发电机状态量受动态方程约束不能突变的特性,提出了基于指数平滑的状态量预报方法,将该预报值与发电机动态方程预报值进行比较,提出了输入量不良数据检测方法。进一步,检测到不良数据后用指数平滑预报值代替动态方程的预报值,提出了基于最小二乘法的输入量校正方法。仿真算例结果表明,所提方法能有效抑制输入量不良数据对发电机动态状态估计的影响,提高动态状态估计算法的鲁棒性。

摘要： [目的]电压暂降是配电网中影响最严重的电能质量问题之一。目前,由于缺乏对电压暂降源定位的系统,责任划分和归属问题一直是电压暂降事故处理的难点。采用配电网同步电能质量测量数据进行监测和分析是解决电压暂降溯源问题的有效途径。[方法]首先,分析了同步相量与电能质量测量一体化的体系架构和融合方案,提出基于实时同步量测数据实现电压暂降源溯源定位的方法;然后,提出了配电网示范工程布点案例设计方案;最后,对同步相量与电能质量测量一体化在智能配电网的应用进行了总结。[结果]示范建设成效验证了所提出设计方案的可行性。[结论]示范工程为后续大规模推广和复制积累了工程经验。

摘要： 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.

摘要： [目的]中压配电网线损是衡量电网企业经济效益的一项重要指标。目前,由于部分地区,数据采集无法实现同步,线路拓扑关系无法实时更新等原因。导致电网企业在计算线损时存在较大的管理线损。利用配电网同步相量测量终端搭配配电网线损实时分析平台进行线损管理,是解决线损异常问题的有效途径。[方法]首先分析了中压配电网线路线损问题的异常要因,提出了提高线损精准度的思路。然后介绍了同步相量测量技术,提出同步相量测量架构,最后提出了线损实时同步分析平台的功能需求。[结果]基于广州某地区示范工程电网作为研究基础,根据该电网的实际情况和需求,提出基于同步相量测量的中压配电网线损实时同步分析设计方案。[结论]研究方案为配电网线损管理和治理提供了有效方向和工程经验。

摘要： 为了进行快速并高精度的测量及跟踪电力信号的幅值、频率和相角信息,提出一种基于改进粒子群优化算法的自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波(improved particle swarm optimization-adaptive strong tracking unscented Kalman filter,IPSO-ASTUKF)同步相量测量算法。首先利用IPSO-ASTUKF算法的比例采样修正算法参数,构建新的判定变量判定是否发生突变,根据状态变量是否突变自适应计算弱化因子;然后利用建立基波相量状态空间模型进行仿真验证。结果表明,所提算法具有更高的测量精度,在系统参数突变时具有更高的跟踪速度,使电网拥有更高的稳定性与可靠性。

摘要： 电缆中由于三相电流之和为零而无法通过电流传感器测量出各相芯线的电流值,可利用电缆表面对称安装的3个磁传感器所测量的磁感应强度对其进行间接计算.然而当电缆的三相芯线位置不对称时,即使三相电流是平衡的,所测得的3个磁感应强度却是不平衡的,从而不利于分析与计算.为了解决上述问题,本文将Tan-Sun变换方法应用于三芯位置非对称电缆的电流检测技术中,基于Tan-Sun变换的同步相量测量技术可将3个不平衡的磁感应强度直接变换为恒定的dq轴磁感应强度,因此可进一步建立d轴磁感应强度与三相电流幅值之间的比例关系,从而实现对其三相平衡电流的有效测量.实验结果验证了所提出的电流测量方法的准确性和可行性.

摘要： 随着我国对配电网研究力度的加大及北斗导航系统组网成功,基于北斗的配电网研究课题成为主流.在研制的配电网微型同步相量测量单元(Micro?synchronous Phasor Measurement Unit,μPMU)与故障录波装置的基础上,考虑采用北斗作为时钟源,对北斗可能造成的相量误差进行分析与研究.从稳态和动态两方面推导了授时偏差下μPMU量测相量的计算公式,分析了北斗授时偏差对相量幅值和相角的影响规律.通过MATLAB对相量误差进行仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性,采用北斗作为时钟源可以有效提高原装置的相量测量精度,尤其是相角精度.

摘要： 良好的电能质量是确保电力系统可靠运行的关键.对电力系统进行实时准确的电能质量监测可及时发现系统存在的问题,进行故障分析并作出相应的调整,可提高供电可靠性.为此提出了基于同步相量测量的配电网电能质量监测技术,对同步相量测量算法、谐波参数和电压闪变测量算法进行了分析,仿真结果和误差分析验证了该方法测量结果的准确性和可行性.

摘要： 本文在分析智能变电站测控装置与同步相量测量功能构成及共性技术的基础上,提出了一种测控与同步相量测量功能融合的技术方案,详细介绍了其软硬件架构,对其中的关键技术和难点进行了总结和分析.深入讨论了在带外干扰下提高测量精度的实现方法,并对融合的算法实现进行了优化,且进行了理论仿真与实际测试验证.

摘要： 随着中国经济社会的不断向前发展,电力行业整个互联系统容量的不断增大,电网调度部门迫切需要一种实时反映大电网动态行为的监测手段,不得不投入大量资源和技术力量以适应新型智能电网的建设.在电力系统中各重要发电厂和变电站安装PMU同步相量测量装置,并与主站之间建立电力系统实时动态监测系统即WAMS,可以实现调度中心对电力系统的实时数据监控.当电力系统出现故障时,记录电压波动、系统振荡等信息,对系统的稳定裕度进行预判.论文结合实际项目,对PMU装置的原理、作用和功能进行了阐述,并对其在发电厂中的应用进行了详细的研究分析.

摘要： 以同步相量测量装置为基础构建的广域测量系统不断扩大和完善,为电力系统的观测提供了重要的数据支撑.随着智能电网建设的不断推进,对同步相量测量的实现方式及其应用提出了许多新的思路,这些思路都是来自于现实应用的需求,但总体上呈发散的状态,没有统一的原则.本文建立了时—空协调分析的原则,从系统能观和能控两方面,对广域同步测量的物理条件和协议支撑进行了深入的分析,提出了广域同步测量技术在智能电网中的实现方式以及电网保护与控制中的应用.

摘要： 论文针对现代配电网的特点,包括:分布式电源的灵活接入、网络拓扑动态变化、配电网故障自愈需求等,调研并评述了配电网信息共享技术,以及国内外配电网同步相量测量应用的新技术,主要从如下方面展开:1、配电网同步相量量测硬件需求、时间同步模式及组网方式;2、基于同步量测的配电网状态估计相关技术;3、基于同步量测的配电网快速故障定位技术;4、基于同步量测的分布式电源孤岛检测与实时控制技术;5、微电网及配网同步相量精确快速求解算法研究等.论文研究综述了国内外的最新研究进展,并结合中国电网特点进行了技术评述,论文成果对于多信息源在配电网中的综合利用,以及未来同步量测技术在配电网中的发展都起到了积极的推动作用.

摘要： 常规的DFT算法是同步相量测量的基本算法,但当信号频率偏离额定频率时,采样频率与信号频率不同步,频谱泄漏会造成测量误差.传统的自适应采样算法能够较好地减小频谱泄漏造成的误差,但每个采样时刻都是根据上一个采样点的瞬时频率计算得到的,因此计算出的相量时刻具有不确定性,不符合数据再同步所要求的确定时刻.本文提出了一种基于高采样频率定频(FHF)采样的自适应DFT同步相量测量算法,该算法首先通过对PMU定频采集到的数据按等角度采样原则(EASP)进行选择,然后再进行DFT计算,从而较为精确地计算了同步相量,并且解决了传统自适应采样算法的数据再同步问题.

摘要： 同步相量测量装置(PMU)作为广域测量系统(WAMS)的厂站端子站，负责为主站同步提供系统实时动态数据，从而实时监测分析系统动态运行情况并作出相应的判断及处理。相量测量包括相角及功角测量，功角可从机端电压电流量经离散傅里叶变换计算而得为间接测量法所得为电气功角，也可由发电机内电势及转速脉冲或键相脉冲相位比较而得为直接测量法得到键相功角。本文详细介绍伊敏电厂同步相量测量的原理、实现及测量数据向东北电网WAMS主站的传送情况。

摘要： 随着风电等新能源的大规模接入和电力电子设备的广泛应用,现代电力系统的间谐波和次同步振荡问题逐渐凸显.要进行间谐波治理和次同步振荡抑制,除了要研究间谐波产生机理、间谐波检测方法、间谐波源识别方法,还需在电网的关键节点配置监测装置,以获得全网同一时间段面的间谐波信息.本文提出基于同步相量测量装置构建电网间谐波监控系统的方案,由同步相量装置实现谐波、间谐波相量的分析计算,形成采样值连续录波文件,并上送到监控主站.监控主站基于全网的同步数据采用间谐波有功功率方法识别出间谐波源,并采用预设的控制措施.根据该方案构建的系统已初步应用于中国新疆哈密地区电网,并检测到多次间谐波引发的次同步振荡事件,采取切除谐波源风电场后,次同步振荡平息,证明了本方案的有效性.

摘要： 智能电网的发展必然带来骤增的数据量,对其进行实时分析和控制的要求及难度也随之增加.对此,电力部门的解决办法是使用同步相量测量单元(PMU)和GPS实现实时测量与实时定位,从而达到全网数据同步性.但是,PMUs的数量随着智能电网的发展在不断的增长,其数据量的复杂程度以及增长速度是进行实时分析和控制所面临的一大挑战.而使用传统的关系数据库技术处理起来是有很大难度的.在大数据时代,Hadoop作为一个开源的系统,广泛应用于各个行业,本文针对智能电网的大数据进行分析,提出了一种基于Hadoop的智能电网同步相量数据分析的新框架,实现了分布式并行分析大规模的同步相量数据集.文中利用MapReduce对Hadoop的两个性能指标进行测试,通过并行计算节点分析,验证了该框架的有效性.

摘要： 近些年风力发电有了迅猛的发展,但是风电接入对电网的安全运行带来了新的挑战,一方面由于风能间歇性,其输出功率具有波动性和随机性,同时风电并网点通常处于电网末端,系统相对较弱,大规模风电的接入给电网调峰调频、电压无功支撑方面带来了重要的变化,从而影响整个电网动态特性,所以必须充分利用当前各种电力自动化领域的各种先进监控手段对电网进行动态监视,但是风电场内目前还缺少一套相应的监测和评估系统。本文以风电场同步相量测量装置(PMU)采集的广域信息为立足点,介绍了如何通过广域信息对风电场有功控制、无功控制、低电压穿越、电能质量等入网指标进行评价的方法,通过本套系统的运行可以大大提高风电场入网性能的可观性,实时指导风电场运行管理人员的工作,提升风电场的运维水平,从而提高风电场入网性能,对提升电网的安全稳定水平具有重要的现实意义。

摘要： 大型互联电网动态频率响应时空分布特征显著。讨论了基于观测空间的频率偏移传播速度及其计算，分析了扰动信息辨识数学模型的特点，提出了一种考虑频率偏移传播速度各向异性的分区扰动辨识方法。该方法将目标电网按地理分区，通过仿真提取不同分区的动态频率响应特征，形成目标电网动态频率响应特征数据库；针对扰动激发的动态频率信息，在各分区内进行并行扰动辨识，再对结果进行综合得到最终辨识结果。以华北电网为例，验证了所提分区辨识方法的有效性。

摘要： 本发明公开了一种导线电流相量的测量方法、测量装置及同步相量测量装置，利用一个两轴磁传感器和单轴磁传感器获取待测导线的电流信号，单轴磁传感器的磁敏感方向与两轴磁传感器的一个磁敏感方向一致，获取待测导线在两个磁传感器的磁场强度和两个磁传感器间的相对距离，根据各磁场强度和相对距离确定磁场强度与待测导线的电流之间的变比系数，而后对磁场强度的信号进行同步采样，得到磁场强度信号的同步相量，最后依据磁场强度信号的同步相量以及变比系数计算待测导线的电流信号的同步相量。用磁传感器获取电流信号无需铁芯，不仅减小了装置体积、降低了装置成本，还消除了因铁芯限制造成的无法测量过小或过大的电流的问题，扩大了电流测量范围。

摘要： 本发明提供一种同步相量测量装置的动态相量测量系统及其测量方法，该系统包括电流电压输入模块、卫星接收机、计算模块、通讯模块、存储器模块；所述计算模块与卫星接收机、通讯模块、存储器模块和电流电压输入模块相连。本发明采用四分之三基波周期动态相量测量算法测量动态相量，解决了动态相量测量中计算量和实时性的矛盾，实现动态相量的快速准确测量，可以提高同步相量测量装置的测量性能，为大电网分析和控制提供帮助。

摘要： 本发明公开了一种同步相量测量单元的相量测量精度评估方法及评估装置，其中，方法包括以下步骤：根据同步录波数据和同步相量测量数据获取基波重构波形，以得到残差波形；获取残差波形的带内信噪比和带外信噪比；通过带内信噪比和带外信噪比分别获取同步相量测量不确定度和电网采样信号的信噪比；根据输入的标准信号源设置和带内信噪比和带外信噪比得到基波和干扰引起的相量测量误差；获取系统测量精度综合评估结果。该评估方法可以在PMU正常运行时，实现同步相量测量不确定度在线估计，在PMU性能检验时，结合中等精度标准测试信号源，实现PMU精度校验，提高了评估的可靠性和准确性。

摘要： 本发明公开了一种基于多频率相量模型的电力信号同步相量测量方法，其步骤是，对电网中电力信号离散序列加窗截取2L+1段电力信号离散序列x(n)进行离散傅里叶变换，得到电力信号在2L+1个数据窗的相量测量预估值X(l)，并利用获得的相量测量预估值X(l)计算基准时刻电力信号的粗估频率。再利用其周围的频点信息建立多频率相量模型，使用多频率相量模型对基准时刻的相量测量预估值X(0)进行修正，得到修正值；最后，经过相移运算，得到报告时刻trep电网中电力信号的相量测量值该方法能够有效减少测量误差，在频率偏移较大的动态工况下，能够消除或减弱信号频谱泄漏和栅栏效应对相量测量的影响，相量测量精度高，误差小。

摘要： 本发明公开了属于同步相量测量与同步测量装置测试技术领域的一种同步测量装置实验室校准仪及其同步相量测量方法。该装置包括GPS同步授时模块、信号采集模块和控制器模块；所述测量方法包括对硬件选型，用误差传递理论揭示硬件误差对相量量测的影响；稳态测试时利用改进的能量重心法和改进的DFT算法进行量测，动态测试时构建非线性拟合模型，利用高斯牛顿法进行求解，对于静动态测试信号的频率变化率，采用对频率进行多项式拟合求解。所述校准仪能可靠工作，并能保证采集系统对相量量测精度的较小影响，为误差分析提供高精度的基准值。所述测量方法使相量量测精度高于误差标准四倍以上，并且对谐波和间谐波干扰有很好的抑制效果。

摘要： 本发明公开了一种导线电流相量的测量方法、测量装置及同步相量测量装置，利用一个两轴磁传感器和单轴磁传感器获取待测导线的电流信号，单轴磁传感器的磁敏感方向与两轴磁传感器的一个磁敏感方向一致，获取待测导线在两个磁传感器的磁场强度和两个磁传感器间的相对距离，根据各磁场强度和相对距离确定磁场强度与待测导线的电流之间的变比系数，而后对磁场强度的信号进行同步采样，得到磁场强度信号的同步相量，最后依据磁场强度信号的同步相量以及变比系数计算待测导线的电流信号的同步相量。用磁传感器获取电流信号无需铁芯，不仅减小了装置体积、降低了装置成本，还消除了因铁芯限制造成的无法测量过小或过大的电流的问题，扩大了电流测量范围。

摘要： 本发明提供一种同步相量测量装置的动态相量测量系统及其测量方法，该系统包括电流电压输入模块、卫星接收机、计算模块、通讯模块、存储器模块；所述计算模块与卫星接收机、通讯模块、存储器模块和电流电压输入模块相连。本发明采用四分之三基波周期动态相量测量算法测量动态相量，解决了动态相量测量中计算量和实时性的矛盾，实现动态相量的快速准确测量，可以提高同步相量测量装置的测量性能，为大电网分析和控制提供帮助。

摘要： 本发明公开了一种同步相量测量单元的相量测量精度评估方法及评估装置，其中，方法包括以下步骤：根据同步录波数据和同步相量测量数据获取基波重构波形，以得到残差波形；获取残差波形的带内信噪比和带外信噪比；通过带内信噪比和带外信噪比分别获取同步相量测量不确定度和电网采样信号的信噪比；根据输入的标准信号源设置和带内信噪比和带外信噪比得到基波和干扰引起的相量测量误差；获取系统测量精度综合评估结果。该评估方法可以在PMU正常运行时，实现同步相量测量不确定度在线估计，在PMU性能检验时，结合中等精度标准测试信号源，实现PMU精度校验，提高了评估的可靠性和准确性。

摘要： 本发明实施例公开了一种适用于P类相量测量单元PMU的同步相量测量方法，所述测量方法基于动态相量的数学模型，将低通数字滤波器与离散傅里叶算法DFT相结合，消除动态相量输入带来的频谱泄露，并得到消除频谱泄漏后的初始相量；利用二阶泰勒级数对动态相量输入进行拟合，并根据量测误差与二阶泰勒级数系数的线性关系对所述初始相量进行校准，得到精确的动态量测相量。该测量方法无论是输入静态信号还是动态信号，都可以准确快速地进行相量量测，其相量量测精度不仅满足标准要求，并普遍高出标准一个数量级。

摘要： 本发明公开了一种基于多频率相量模型的电力信号同步相量测量方法，其步骤是，对电网中电力信号离散序列加窗截取2L+1段电力信号离散序列x(n)进行离散傅里叶变换，得到电力信号在2L+1个数据窗的相量测量预估值X(l)，并利用获得的相量测量预估值X(l)计算基准时刻电力信号的粗估频率。再利用其周围的频点信息建立多频率相量模型，使用多频率相量模型对基准时刻的相量测量预估值X(0)进行修正，得到修正值；最后，经过相移运算，得到报告时刻trep电网中电力信号的相量测量值该方法能够有效减少测量误差，在频率偏移较大的动态工况下，能够消除或减弱信号频谱泄漏和栅栏效应对相量测量的影响，相量测量精度高，误差小。