广域测量系统

摘要： 随着可再生能源渗透水平的不断提高,现代电力系统面临着更多不可避免的不确定性,这些不确定性可能导致系统的弱阻尼振荡问题。对于可再生能源渗透率很高的电力系统,检测同步发电机之间的相干性是态势感知的关键环节。为此,文中提出了一种基于广域测量系统(Based Area Measurement System,WAMS)的相干检测算法,该方法采用了核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)和聚类(Affinity Propagation,AP)分析法可应用于可再生能源广泛渗透的电力系统。文中提出了几种轨迹相似度指标,用于确定惯性中心(Center of Inertia,COI)坐标中任意两个发电机轨迹之间的相似性;提出了一种基于KPCA方法的集成轨迹相似度指标,以解决多个指标之间的相干性问题;随后采用AP聚类分析方法检测同步发电机之间的相干性,可无需预先指定聚类的数量;利用高可再生能源发电渗透率的华南电力系统和包括张北风电场的华北电力系统的一部分进行仿真分析,结果证明了所提方法的适用性和实用性。

摘要： 基于实时获取的广域测量信息,提出一种利用机端电压幅值偏差序列的最大Lyapunov指数指标(LLE)与机端电压幅值序列相结合的暂态电压稳定判别方法。基于无需系统模型的LLE计算方法,建立LLE与机端电压幅值偏差序列的数学关系,根据最大Lyapunov指数曲线运动的轨迹特征,以及机端电压幅值变化率-电压幅值偏差(V_(magcr)-ΔV_(mag))特性曲线的运动趋势,提出一种基于LLE与机端电压幅值偏差率的暂态电压稳定判据。针对多机系统,本文提出基于临界机组对的暂态电压稳定判别方法。将本文所提方法在IEEE10机39节点系统进行仿真,验证所提方法的快速性和准确性。

摘要： 研究了基于WAMS系统数据的机组非停扰动下PSS调节性能的评估和参数校核方法.首先阐释了基于相移原理的PSS调节性能评估原理.其次在额定有功功率、50％额定有功功率、发电机进相三种工况下进行了机组非停扰动下实际电网仿真计算.然后对实际电网中某次故障停机事故的WAMS数据进行了分析,进一步证实了通过有功功率与PSS输出信号的相位差评估PSS参数的有效性,并通过现场负载阶跃试验验证了PSS参数的正确性.通过理论分析、仿真计算和现场试验相结合,论证了所述方法的有效性,该成果对于PSS性能的改善具有积极的意义.

摘要： 基于实时获取的广域测量信息,提出一种利用机端电压幅值偏差序列的最大Lyapunov指数指标(LLE)与机端电压幅值序列相结合的暂态电压稳定判别方法.基于无需系统模型的LLE计算方法,建立LLE与机端电压幅值偏差序列的数学关系,根据最大Lyapunov指数曲线运动的轨迹特征,以及机端电压幅值变化率-电压幅值偏差(Vmagcr-ΔVmag)特性曲线的运动趋势,提出一种基于LLE与机端电压幅值偏差率的暂态电压稳定判据.针对多机系统,本文提出基于临界机组对的暂态电压稳定判别方法.将本文所提方法在IEEE10机39节点系统进行仿真,验证所提方法的快速性和准确性.

摘要： 随着电力系统广域测量系统(WAMS)的普遍应用,可以获得大量在线实测数据用于电力系统的计算与分析.本文基于WAMS实测数据对双馈风力发电机(DFIG)进行在线参数辨识方法研究.首先,建立了用于辨识的DFIG简化模型,并证明了基于WAMS实测数据的电力系统在线参数辨识是一个闭环辨识问题,运用预报误差法(PEM)可以解决闭环辨识问题.然后,提出了卡尔曼滤波法和数据转化法两种技术路线,对比了两者相同点和不同点.最后,通过宁夏电网风电场WAMS实测数据的仿真算例,证明了两种方法的有效性和可行性.

摘要： 采用广域测量信息进行电力系统暂态电压稳定评估是实现电压稳定状态在线监测的有效手段,但实测电压时间序列数据的相位变化和测量误差,易造成暂态电压稳定评估结果的误判.为此,提出一种基于相位校正李雅普诺夫指数(PCMLE)的暂态电压稳定评估方法.首先,根据相空间重构理论及节点电压幅值变化率-偏差的变化规律,将暂态电压稳定评估问题转变为关键节点电压幅值变化率的最大李雅普诺夫指数轨迹分析问题;然后,在保留暂态电压动态过程的情况下利用相位矫正方法重构初始时间窗口数据,消除电压相位变化的影响,克服了MLE需预设初始时间窗口和观测窗口长度的缺陷,进一步通过滑动平均值法抑制测量误差的影响;最后,通过修改后IEEE 39和南方电网实际算例的仿真分析,验证了所提暂态电压稳定评估方法的准确性和有效性.

摘要： 传统负荷模型参数辨识方法在数据获取、辨识精度和在线辨识上受到限制,且基于传统卡尔曼滤波的参数辨识算法易受噪声干扰,辨识结果不稳定.为此提出一种基于自适应卡尔曼滤波的负荷参数在线辨识算法.首先建立线性化的负荷模型,基于广域测量系统(WAMS)同步相量测量单元(PMU)测得的实时在线数据,运用预报误差法的思路,使用改进的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法辨识负荷模型参数.基于浙江电网220 kV华金变电站PMU数据的算例表明了自适应卡尔曼滤波算法辨识结果具有更高的参数稳定性和良好的拟合度.

摘要： 同步向量测量单元(phasor measurement unit,PMU)作为电网广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的基本组成单元,对电网安全具有重要作用,其实时、准确测量和可靠上传是电网稳定分析和控制的基本前提.为评估PMU子站整体性能,以满足电网对其测量精度和传输可靠性方面的要求,依据《GB/T 26862-2011电力系统同步向量测量装置检测规范》和《GB/T 26865.2-2011电力系统实时动态检测系统第2部分:数据传输协议》,提出一种电力系统PMU子站测试方法,涵盖动态交流采样精度测试和通讯规约测试.通过在某PMU子站现场试验,验证了该方法的可行性.

摘要： 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.

摘要： 为解决目前广域测量系统(WAMS)海量数据处理中存在的数据冗余、处理效率低等问题,本文设计并实现了一个基于Hadoop的WAMS数据处理云计算平台.首先,给出了平台的体系结构.其次,设计了基于HDFS存储的WAMS海量数据加载方法和利用MapReduce模型实现多个文件数据的并行ETL操作流程.提出了结合MapReduce的MPApriori数据挖掘算法,用于高效地挖掘出连锁故障时各站点之间的相互影响.最后,通过对区域电网WAMS实际数据进行处理,验证了Hadoop处理海量数据的高效性.本平台适用于高性能局域网络连接的计算机集群对海量电网数据文件数据处理.

摘要： 并网机组稳定可靠运行是电网安全的基础,涉网设备的性能及试验项目应满足相关标准要求,励磁系统AVR模型和参数、PSS参数的正确性是电网在各类工况和各种扰动下的适应能力的基础保证.基于同步相量测量技术(Synchronized Phasor Measurement)的广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement Unit),能够对广域分布的电力系统的电气量尤其是相量进行实时测量,对机组AVR、PSS等涉网安全重要设备的运行性能全面在线监测,为提升电网低频振荡辨识,解决大型电力系统的安全分析和稳定控制等重大问题提供了新的契机.

摘要： 针对目前一次调频考核系统不能准确反映和全面评估一次调频能力的问题,本文在加强网源协调管理,规范和提高发电机组及其控制系统监测技术水平要求下,介绍了基于广域测量系统的一次调频在线监测和考核系统.该系统是以东北电网智能调度技术支持系统为平台,在线读取广域测量系统动态数据,通过机组出力变化特征评估机组一次调频性能指标,并定义了有效扰动来判断一次调频事件,监测机组实时运行状态.考虑到机组实际运行的情况,制定了一次调频免考核规则.实际运行结果表明该考核系统能准确检测出机组一次调频事件,能够很好地考核机组的一次调频能力.

摘要： 广域测量系统( Wide Area MeasurementSvstem，WAMS)是以同步相量测量技术为基础，以电力系统动态过程监测、分析和控制为目标的实时监控系统。而PMU是WAMS系统中的核心部分之一，担任着数据采集、数据处理的重要角色，其数据采集及处理的高精度为WAMS数据有效性、可信性的前提，也是可供主站及其它应用端使用首要条件。本文不考虑实际情况下环境噪声等干扰，仅从理论上分析讨论PMU所采用的FFT算法，在动态测量（幅值调制，相位调制）的情况下的所引入的测量误差及此误差在测试中所存在的规律。在调制波的波峰和波谷的位置时，TVE较小，但在调制波的过零点的位置时，TVE较大。FFT的相位仅仅是数据窗起始点所在数据窗中位置的反应，FFT的相位准确度放映了FFT对动态信号的相位跟踪能力。在PMU测试中，数据窗的时间戳位置会给测试结果来来影响，需要对时间戳的位置不在起始位置时做出补偿。对PMU测试中动态测试部分，在理论上进行了分析仿真，其结论在实测中也得到了验证。

摘要： 基于同步相量测量装置(PMU)的广域测量系统(WAMS)为大区域互联电网的安全、稳定运行提供了重要监测数据.由于缺乏现场检测设备,现场检测工作一直未有效开展,极大的制约了WAMS系统作用的发挥.本项目采用同步信号源及高速功放技术,研制了与GPS秒脉冲同步,具有幅值、相位、频率突变及低频振荡信号输出功能的PMU检测装置.实现了PMU装置的静态精度、动态精度及功能的检测能力,并应用该装置开展了PMU装置的现场检测,发现了PMU装置运维工作中存在的问题,针对性的制定了下一步研究工作计划.

摘要： 本文提出了基于广域测量系统的同步数据对送电通道静态功角稳定进行在线监测的方法.该方法利用最小二乘法对功率传输通道中关键线路的送电侧和受电侧分别进行戴维南等值,得到双机系统,并进一步将系统等值成关于该传输断面的单机无穷大系统,从而在线评估该传输断面是否已接近静态功角稳定极限,并实现预警.论文也对基于动态发电机模型等值的动态功角稳定方法提出了展望.所提出的方法不依赖电网的参数和全局状态量信息,因此在实时性和客观性上具有明显的优势.

摘要： 为了实现对系统电压稳定的在线实时监测,急需提出具有良好准确性、线性度和计算快速性的电压稳定在线指标.目前电力系统常用的一些电压稳定指标存在着物理意义不明显、线性度差的缺陷,而基于支路电压方程可行解域的一类静态电压稳定指标虽能满足计算上快速性,却存在着指标精确度和线性度上的问题.为此提出一种新的基于支路电压方程可行解域的静态电压稳定Lu指标,通过仿真验证了该指标具有很好的准确性和线性度,适用于电压稳定的在线监测;为了消除冗余量测信息对指标精确度的影响,提出了可仅利用PMU的电压相量量测信息计算的改进电压稳定指标Lu.pro,并仿真验证了改进指标可应用于系统三相不对称情况下的电压稳定评估.

摘要： 为提高电力系统低频振荡实时监测的水平，该文 在讨论基于ARMA及广域实测类噪声信号的低频振荡模 式辨识方法的基础上，给出了一种基于奇异值分解的 ARMA模型定阶方法；提出了在辨识出ARMA模型参数之后采用ARMA谱估计以识别低频振荡主导模式；最后 结合工程实际提出了基于广域测量系统的低频振荡模式 在线辨识框架，其主要包括：数据预处理、基于ARMA 模型及滑动窗的低频振荡模式参数追踪以及大扰动下动 态响应信号的辨识策略等。通过对测试系统时域仿真以 及南方电网广域实测所得的类噪声数据进行分析，表明：该文所述方法可以准确辨识低频振荡的主导模式，特别 是对于弱阻尼模式的参数辨识精度较高，具有很高的实 用意义。

摘要： 本文通过对北京电网500kV安都线C相单相故障重合闸不成功的PMU实测记录数据与DSA离线数值仿真结果进行比较分析,计算PMU实测的故障电压曲线与离线模拟故障仿真电压曲线的余弦距离,来评估北京电网D5000系统中的DSA仿真计算结果的可靠性和可信度,以及北京电网数据模型的准确性.

摘要： 本文通过对北京电网500kV安都线C相单相故障重合闸不成功的PMU实测记录数据与DSA离线数值仿真结果进行比较分析,计算PMU实测的故障电压曲线与离线模拟故障仿真电压曲线的余弦距离,来评估北京电网D5000系统中的DSA仿真计算结果的可靠性和可信度,以及北京电网数据模型的准确性.

摘要： 通过卫星系统中的复用，及时互连分布广阔的远程测量、监视或数据收集系统的部件的系统和方法。本发明提供了采用板上处理特性的卫星系统的复用特征，以在任意全球导航基准时间从多个远程监视站(4)收集数据，将这些数据复用成单个流，发往一个或多个计算中心。每个所述计算中心(3)具有下行适配器(7)，能够从卫星的下行传输中抽取信道。来自每个所述远程监视站(4)的数据也通过上行适配器(5)，以使其适合上行传输到DDBS卫星。上行和下行适配器可以互连在一起，使得信息，例如定时数据能够环回，用以监视传输时间。

摘要： 本发明公开了一种基于广域同步相量测量系统的变压器参数辨识方法、系统及介质，本发明的变压器参数辨识方法的步骤包括针对目标变压器建立变压器变比和阻抗的参数辨识模型；通过广域同步相量测量系统进行同步相量测量得到目标变压器的同步测量相量；将相量序列结合参数辨识模型并采用最小二乘法求解变压器参数。与传统的变压器在线监测不同，本发明不需要额外安装变压器状态传感器或监测设备，而是可利用220kV及以上电压等级变电站已经安装的广域同步相量测量的量测数据，通过数据分析辨识变压器的参数，且同样适应于220kV以下电压等级变电站所安装的广域同步相量测量系统对于变压器参数的辨识。

摘要： 本发明公开了一种针对电网广域相位测量系统可靠通信的弹性路由生成系统。命名数据网络是目前改进输变电网和配电网中广域相位测量单元和广域相位测量集中器之间通信可靠性的新兴网络体系结构，当前路由器中的丢失数据包可直接从弹性路由的上游路由器中进行恢复，最优RR选择会最大化丢失数据包重传的成功率，从而最大化网络的可靠性。本发明充分利用电网的网状网和环网结构，给出弹性路由生成系统，每个通信对的弹性路由包括相应的主路径及多条冗余子路径，最大化丢失数据包重传的成功率以及网络可靠性；可广泛应用于基于NDN的电网广域相位测量通信系统中，为路由器生成弹性路由，保障电网安全稳定运行。

摘要： 本发明公开了一种相对广域机器视觉图像精确测量系统及其测量方法，该系统包括：手臂式机器人、与手臂式机器人的固定座保持相对固定的布设复合式单目相机、安装于手臂式机器人末端的双目结构光装置、安装于手臂式机器人末端的单点测距激光组、控制器及处理器，其中双目结构光装置与单点测距激光组保持相对固定的布设。本发明公开的一种相对广域机器视觉图像精确测量系统及其测量方法，通过复合式单目相机进行划区域粗测量定位，再通过概率优化算法引导手臂式机器人到最优测量位置，采用双目结构光装置进行高精度测量，最后采用单点测距激光组对检测结果进行校正。

摘要： 通过卫星系统中的复用，及时互连分布广阔的远程测量、监视或数据收集系统的部件的系统和方法。本发明提供了采用板上处理特性的卫星系统的复用特征，以在任意全球导航基准时间从多个远程监视站(4)收集数据，将这些数据复用成单个流，发往一个或多个计算中心。每个所述计算中心(3)具有下行适配器(7)，能够从卫星的下行传输中抽取信道。来自每个所述远程监视站(4)的数据也通过上行适配器(5)，以使其适合上行传输到DDBS卫星。上行和下行适配器可以互连在一起，使得信息，例如定时数据能够环回，用以监视传输时间。

摘要： 本发明公开了一种针对电网广域相位测量系统可靠通信的弹性路由生成系统。命名数据网络是目前改进输变电网和配电网中广域相位测量单元和广域相位测量集中器之间通信可靠性的新兴网络体系结构，当前路由器中的丢失数据包可直接从弹性路由的上游路由器中进行恢复，最优RR选择会最大化丢失数据包重传的成功率，从而最大化网络的可靠性。本发明充分利用电网的网状网和环网结构，给出弹性路由生成系统，每个通信对的弹性路由包括相应的主路径及多条冗余子路径，最大化丢失数据包重传的成功率以及网络可靠性；可广泛应用于基于NDN的电网广域相位测量通信系统中，为路由器生成弹性路由，保障电网安全稳定运行。

摘要： 电网广域测量系统(WAMS)中的广域功角监视方法，包括以下步骤：给电力系统一个厂站内多个设备的电压相量相角分配优先级；将所有相角按优先级排列，组成相角组；为相角组中的每个相角定义有效性死区值，如果所述相角值低于所述死区值，则判断所述相角无效；指定参考点的至少一个电压相角作为参考相角或参考相角组，计算有效相角相对于所述参考相角或参考相角组的差值，得到功角值；以及在监视界面上显示所述功角值。

摘要： 本发明具体公开了一种基于就地频谱分析的相量测量装置应用的广域测量系统，包括WAMS主站、PMU子站、以及电力数据网，所述PMU子站包括GPS授时单元、同步相量采集单元、以及数据集中处理单元，所述WAMS主站用于向各PMU子站发送量测配置信息、待检量测信息、以及低频振荡各参数的阈值，并接收各PMU子站返回的超过阈值的低频振荡量测的参数，进行综合分析，获取全局振荡模态信息；所述PMU子站还包括频谱分析单元与低频振荡检测单元。本发明还公开了一种基于就地频谱分析的相量测量装置。采用本发明所述系统及装置，能够实现对大规模电网的实时快速低频振荡检测和分析。

摘要： 电网广域测量系统(WAMS)中的广域功角监视方法，包括以下步骤：给电力系统一个厂站内多个设备的电压相量相角分配优先级；将所有相角按优先级排列，组成相角组；为相角组中的每个相角定义有效性死区值，如果所述相角值低于所述死区值，则判断所述相角无效；指定参考点的至少一个电压相角作为参考相角或参考相角组，计算有效相角相对于所述参考相角或参考相角组的差值，得到功角值；以及在监视界面上显示所述功角值。

摘要： 本发明具体公开了一种基于就地频谱分析的相量测量装置应用的广域测量系统，包括WAMS主站、PMU子站、以及电力数据网，所述PMU子站包括GPS授时单元、同步相量采集单元、以及数据集中处理单元，所述WAMS主站用于向各PMU子站发送量测配置信息、待检量测信息、以及低频振荡各参数的阈值，并接收各PMU子站返回的超过阈值的低频振荡量测的参数，进行综合分析，获取全局振荡模态信息；所述PMU子站还包括频谱分析单元与低频振荡检测单元。本发明还公开了一种基于就地频谱分析的相量测量装置。采用本发明所述系统及装置，能够实现对大规模电网的实时快速低频振荡检测和分析。