相量测量单元

摘要： 为了快速准确地对电力系统的运行状态进行评估,提出了基于LightGBM的电力系统暂态稳定评估方法。首先,利用基于最大信息系数的特征选择算法进行数据降维,筛选出与暂态稳定指标高度相关的关键特征。然后,使用选定特征和相应的暂态稳定指标构建数据集对评估模型进行训练。最后,在接收到来自相量测量单元的实时数据后,基于LightGBM的暂态稳定评估模型提供评估结果。在39节点系统和一个实际的1648节点系统上对所提方法进行应用与验证,结果表明所提出的基于LightGBM的暂态稳定评估方法可保证在线实际应用的时效性和准确性,能有效降低电力系统潜在的运行风险。

摘要： 提出一种仅需要有限的相量测量单元(PMU)便能实现单故障和多重故障定位的配电网故障定位方法。首先通过叠加原理和等效变换推导故障网络节点电压方程,基于此建立压缩感知模型。然后利用l_(1)正则化最小二乘法求解近似故障电流并进行归一化处理,确定疑似故障区间。通过电压残差公式和故障测距公式依次计算可能故障数目下对应的电压残差和故障距离,根据计算结果判定真实故障区间和故障位置。IEEE 33节点配电系统仿真实验表明:在有限PMU量测信息下,所提方法受故障类型、过渡电阻影响较小,适用于单故障和多重故障的场景,且具有一定的抗噪能力。

摘要： 电力系统次同步振荡问题由来已久,对电网安全稳定运行具有较大威胁性,是电力系统稳定性问题的重要组成部分。基于实测数据的振荡检测方法,可在一定程度上还原次同步振荡事故情况,并有助于后续振荡的溯源和抑制的实施。次同步振荡的检测方法种类繁杂,不同方法的效果也各不尽相同。首先对次同步振荡的信号预处理技术进行了整理综述,其次将信号提取辨识技术按照基于瞬时值数据和基于相量数据两大类进行了归纳和优缺点比较,并简单介绍了近来新兴的次同步振荡薄弱环节定位技术,最后在结尾对次同步振荡信号检测领域做出了总结和展望。

摘要： 提出一种基于电压稳定性监测的相量测量单元(phase measurement unit,PMU)最优位置配置方法。首先确定配电网在发生线路“N-1”故障或PMU“N-1”故障的情况下,仍可以保持系统完全可观测性所需的最小PMU数量和位置;然后基于快速电压稳定指数(fast voltage stability index,FVSI)确定临界负载,以监测关键母线;采用修正层次分析法(revised analytical hierarchy process,RAHP)对PMU位置进行分阶段决策,综合考虑多种可观测性指标对PMU母线进行排序;最后,应用IEEE 34配电系统进行仿真,结果验证了所提方法的准确性和有效性。

摘要： 随着泛在电力物联网概念的提出,暂态稳定在电力系统运行控制中扮演着越来越重要的角色.由于相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)的广泛配置,基于机器学习的暂态稳定实时评估方法展现出了巨大的发展潜力.针对这类方法在应用中离线训练数据生成耗时及造成的难以在网架发生变化后快速更新模型的问题,论文提出了一种基于主动学习的电力系统暂态稳定评估方法.考虑不同运行方式、不同故障下进行短时间仿真(仿真至故障切除时刻)生成无标注样本;随机选取一部分样本进行长时间仿真以标注这些样本的稳定状态,并进一步训练基于支持向量机的暂态稳定评估模型;最后循环选择剩余未标注样本中信息熵较高的部分数据进行标注对模型重新训练,直至模型准确率不再变化.在新英格兰10机39节点测试电力系统的仿真表明,论文提出的方法能够有效降低离线仿真的时间,大大提高评估模型部署的效率,并对广域噪声具有鲁棒性.

摘要： 为了实现对电力系统中所有发电机组暂态稳定性的监视,提出一种可在线识别发电机组实时运行状态的改进卷积神经网络框架.提出的框架使用向量测量单元所获取的测量值作为数据源,利用带有预测池化层的卷积神经网络来实现多标签分类功能,以达到识别多种发电机组运行状态的目的.在模拟多种故障状态的IEEE 118测试系统上开展仿真测试.结果表明,所提出的框架能够快速而准确地识别发电机组的运行状态,是实现发电机组运行状态在线监视的可行方法.

摘要： 电网结构日益复杂,传统输电线路后备保护整定变得越来越困难.文中在间隔母线布置相量测量单元(PMU)策略下,先根据广域差动法确定故障区域,再估计出故障区域中未布置有PMU母线的电压和节点注入电流,推导出该区域节点电压故障分量方程,构造节点故障注入电流.分析故障发生前后故障线路两侧母线和正常母线的节点故障注入电流的变化特征,构造广域后备保护判据.基于IEEE 39节点系统的仿真结果验证了所提算法不受故障位置、类型和过渡电阻影响,在各种故障情景下均能检测出故障线路.

摘要： 针对电网信息物理系统可能遭受的恶性数据注入攻击以及海量的测控数据和复杂的运行方式,提出了一种线下优化部署相量测量单元(PMU)的保护方案。以线性恶性数据注入攻击模型为例,首先采用行最简形矩阵转换方法建立了一套攻击者为攻击指定数量状态量的最小代价攻击模型。然后,针对最小代价攻击模型,提出了一种有效防御并保证全系统可观的相量测量单元优化部署策略;为使该保护策略能够运用于大型电网,提出了一种分区自治保护方案。最后通过IEEE 9节点、IEEE 14节点和IEEE 30节点系统算例验证了所提线下保护模型的有效性。

摘要： 为了实现对电力系统中所有发电机组暂态稳定性的监视,提出一种可在线识别发电机组实时运行状态的改进卷积神经网络框架。提出的框架使用向量测量单元所获取的测量值作为数据源,利用带有预测池化层的卷积神经网络来实现多标签分类功能,以达到识别多种发电机组运行状态的目的。在模拟多种故障状态的IEEE 118测试系统上开展仿真测试。结果表明,所提出的框架能够快速而准确地识别发电机组的运行状态,是实现发电机组运行状态在线监视的可行方法。

摘要： 动态同步相量测量在电力系统动态行为监测中发挥着重要作用.但是当电力系统发生故障时,故障电流中存在的衰减直流分量,会严重影响动态同步相量测量的准确性.对此,提出了一种动态同步相量测量新算法.具体实现上,将衰减直流分量近似表示成一个较低频率的动态余弦分量,再基于频域采样定理,构建含基波分量和动态余弦分量的故障电流信号模型,进而形成了相应的动态同步相量测量新算法.仿真测试结果表明,存在衰减直流分量干扰下,所提出的动态同步相量测量新算法比基于泰勒信号模型的测量算法准确,而且计算量小,适合于在线应用.

摘要： 本文以电力系统可观测性为前提,提出了一种改进的整数规划模型,以求得有多个可行解的PMU配置方法.改进的模型通过算例仿真是行之有效的,且为电力公司在PMU安装节点上提供了便利性和灵活性.考虑了电网中可能出现的零注入节点,通过模型和算法的改进,可用更少的PMU达到电网完全可观测.还考虑了在多指标约束下,对PMU进行优化配置,文中提出了考虑实际情况的多指标的PMU配置方法,用加权平均值法对各个节点进行分级后,以目标函数中的权重系数加以体现.用此方法对PMU进行布点,使其符合实际工程应用.通过IEEE14、IEEE30、IEEE57布点系统验证了各个情况配置的有效性和灵活性.使得PMU得到最大利用,且电网运行更为安全.

摘要： 本文提出了一种新颖的基于时间序列数据分析的方法监测配网拓扑.该分析方法利用配网系统中高精度的相量测量单元(PMUs)中的数据.一个关键的事实是时间序列数据从一个动态系统获得,显示关于状态转换的特定模式,例如打开或关闭开关,作为每个拓扑变化的一种信号.本文提出的算法是基于近期状态转换的实际信号与从拓扑模拟得到的信号的比较.采用IEEE33-bus模型用于最初的算法验证.

摘要： 基于目前日益广泛应用的相量测量单元(PMU)实时数据的特点,本文提出一种利用PMU 采集的电网数据实现监测点电能质量指标分析、计算与统计评估功能的设计实现.本文主要介绍了可作为广域量测系统(WAMS)应用功能模块的该电能质量监测系统设计的功能结构、分析算法及应用功能软件的实现思路与方式.通过对设计思路的阐述可以看出,该系统的设计实施方案具有相当的可行性和实用性,值得进行实际具体的应用.

摘要： 本文利用等效电流量测变换方法使PMU的电流相量量测在分布式状态估计中得到了有效的利用。在传统状态算法的基础上，结合搭接式分布并行算法，给出了一种基于相量测量单元的分布式电力系统状态估计算法，即利用PMU量测进行子系统参考节点协调，并通过在子系统边界节点配置PMU，使相互之间完全解藕，实现各子系统的并行计算。其结果加快了计算速度，提高了数值精度和稳定性。最后给出了IEEE9节点的仿真结果，验证了该算法的有效性及优越性。

摘要： 针对作为影响互联大电网稳定运行的主要因素之一的低频振荡问题,本文提出了基于PMU的一体化在线低频振荡监测和控制解决方案.首先基于类噪声辨识及时发现正常运行过程中的弱阻尼,通过预警调度员采取必要的预防控制措施.当振荡实际发生时,通过多直流协调控制等广域闭环控制手段提高系统振荡阻尼.对于持续而不消失由振荡源引起的强迫振荡,则利用基于振荡能量的振荡源定位方法,采取如断开发电机或切换控制模式.通过上述功能的具体工程实施,说明了一体化方案的有效性.

摘要： 针对作为影响互联大电网稳定运行的主要因素之一的低频振荡问题,本文提出了基于PMU的一体化在线低频振荡监测和控制解决方案.首先基于类噪声辨识及时发现正常运行过程中的弱阻尼,通过预警调度员采取必要的预防控制措施.当振荡实际发生时,通过多直流协调控制等广域闭环控制手段提高系统振荡阻尼.对于持续而不消失由振荡源引起的强迫振荡,则利用基于振荡能量的振荡源定位方法,采取如断开发电机或切换控制模式.通过上述功能的具体工程实施,说明了一体化方案的有效性.

摘要： 针对作为影响互联大电网稳定运行的主要因素之一的低频振荡问题,本文提出了基于PMU的一体化在线低频振荡监测和控制解决方案.首先基于类噪声辨识及时发现正常运行过程中的弱阻尼,通过预警调度员采取必要的预防控制措施.当振荡实际发生时,通过多直流协调控制等广域闭环控制手段提高系统振荡阻尼.对于持续而不消失由振荡源引起的强迫振荡,则利用基于振荡能量的振荡源定位方法,采取如断开发电机或切换控制模式.通过上述功能的具体工程实施,说明了一体化方案的有效性.

摘要： 针对作为影响互联大电网稳定运行的主要因素之一的低频振荡问题,本文提出了基于PMU的一体化在线低频振荡监测和控制解决方案.首先基于类噪声辨识及时发现正常运行过程中的弱阻尼,通过预警调度员采取必要的预防控制措施.当振荡实际发生时,通过多直流协调控制等广域闭环控制手段提高系统振荡阻尼.对于持续而不消失由振荡源引起的强迫振荡,则利用基于振荡能量的振荡源定位方法,采取如断开发电机或切换控制模式.通过上述功能的具体工程实施,说明了一体化方案的有效性.

摘要： 本文提出了一种基于同步相量测量的在线电压稳定分析方法，该算法利用局部同步相量测量信息进行实时在线参数辨识，在辨识后的2节点等值系统基础上，提出了将负荷阻抗模与系统等值阻抗模之比作为电压稳定性指标；该方法基于π型支路模型，辨识局部两节点等值系统，可以更好地反映线路的无功特性。通过WSCC3机9节点系统的仿真结果，对不同等值系统模型进行对比，表明了该分析方法是一种简单、有效的方法，且可应用于电力系统电压稳定性的实时监控。

摘要： 本文提出了一种基于同步相量测量的在线电压稳定分析方法，该算法利用局部同步相量测量信息进行实时在线参数辨识，在辨识后的2节点等值系统基础上，提出了将负荷阻抗模与系统等值阻抗模之比作为电压稳定性指标；该方法基于π型支路模型，辨识局部两节点等值系统，可以更好地反映线路的无功特性。通过WSCC3机9节点系统的仿真结果，对不同等值系统模型进行对比，表明了该分析方法是一种简单、有效的方法，且可应用于电力系统电压稳定性的实时监控。

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： 一种电压稳定在线监测相量数据测量装置及相量测量方法，包括同步时钟单元、采集模块、开入单元、双口RAM传输模块、数据管理单元和开出单元；以精确的GPS同步时钟信号作为采样过程的基准，使各个采样通道的相量之间存在确定统一的相位关系，DSP处理器用于数据采集、相量计算，基于嵌入式实时操作系统和图形用户界面的ARM9负责数据管理及通信，其具有处理能力强、实时性高、易于升级等特点，提高了测量装置的可靠性、网络通信能力和可扩充性；根据上位机指令准确可靠地执行跳闸、合闸操作；DSP处理器采用基于αβ坐标系的相量测量算法，具有计算速度快、适应性强、准确性高的优点，能够精确计算电网电压/电流信号相量信息，在信号频率波动较大时有效避免频谱泄露问题，保证了非工频输入情况和动态过程的测量精度。

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： 一种电压稳定在线监测相量数据测量装置及相量测量方法，包括同步时钟单元、采集模块、开入单元、双口RAM传输模块、数据管理单元和开出单元；以精确的GPS同步时钟信号作为采样过程的基准，使各个采样通道的相量之间存在确定统一的相位关系，DSP处理器用于数据采集、相量计算，基于嵌入式实时操作系统和图形用户界面的ARM9负责数据管理及通信，其具有处理能力强、实时性高、易于升级等特点，提高了测量装置的可靠性、网络通信能力和可扩充性；根据上位机指令准确可靠地执行跳闸、合闸操作；DSP处理器采用基于αβ坐标系的相量测量算法，具有计算速度快、适应性强、准确性高的优点，能够精确计算电网电压/电流信号相量信息，在信号频率波动较大时有效避免频谱泄露问题，保证了非工频输入情况和动态过程的测量精度。

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： 本发明公开了一种考虑宽频量测的配电网同步相量测量单元配置方法及系统，包括：获取电网的线路数据，包括配电网络的拓扑信息和线路的阻抗参数信息；以最小化网络中PMU的配置数目为目标，以网络中的所有节点的状态均实现可观为约束条件，构建宽频量测的优化配置模型；根据网络拓扑信息进行第i次频带信号的PMU配置，获取配置节点的PMU量测信息；根据第i次PMU配置结果以及配置节点的量测信息，对安装节点的相邻节点的第i个频次电压幅值进行估计；判定相邻节点的可观性，再对网络的拓扑矩阵进行修正，得到新的拓扑矩阵；重复该过程，直到满足设定次数上限；基于最终得到的拓扑矩阵，利用量测的优化配置模型，得到适用于各频次的PMU配置方案。