電力系統(tǒng)廣域測量技術

前言

　　電力系統(tǒng)的運行分析與控制，都是以狀態(tài)測量為基礎的。但是，傳統(tǒng)的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)側重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的監(jiān)測，對系統(tǒng)的動態(tài)行為無法進行有效的監(jiān)測。近年來，相量測量單元（PMU）和廣域測量系統(tǒng)（WAMS）的研究　　開發(fā)和推廣應用工作在國內(nèi)外電力系統(tǒng)中方興未艾，是電力系統(tǒng)的重大技術革新。wAMs的應用前景非常廣泛，以PMU為基礎的WAMS為電力系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)視、分析和控制創(chuàng)造了良好條件，將使電力系統(tǒng)的監(jiān)控從穩(wěn)態(tài)水平提高到動態(tài)水平?！　”緯卜?章。第1章為緒論，介紹了目前wAMs的概況。第2章為廣域測量系統(tǒng)的結構，介紹了wAMs的組成結構、運行方式和PMu的配置。第3章為功角與相量測量單元，介紹了新型的發(fā)電機功角測量技術。第4章為通信系統(tǒng)，介紹了連接各廠站的PMu裝置和wAMS控制中心的通信系統(tǒng)的組成和運作方式。第5章為控制中心站，介紹了作為wAMs核心的控制中心站的組成、功能、實現(xiàn)方式和高級應用功能。第6章和第7章為基于廣域測量信息的低頻振蕩在線監(jiān)測和基于相量測量的狀態(tài)估計，分別介紹了基于WAMS的測量信息用于低頻振蕩在線檢測和狀態(tài)估計的研究成果。第8章為試驗與應用，首先介紹了針對新型PMU測量精度的試驗結果，然后介紹了WAMS在國內(nèi)從試運行到正式投運以來的一些實際應用情況?！　”緯荚趻伌u引玉，限于水平和實踐經(jīng)驗，書中難免有不足或有待改進之處，尚希讀者不吝指正?！　”緯晒玫絿易匀豢茖W基金和國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）的資助。在研究開發(fā)過程中，得到孟遠景等河南省電力公司領導的指導；研究生謝歡、王勇、袁洪、劉文彪、宋建華等參加了部分工作。在此一并表示感謝！

內(nèi)容概要

　　《電力系統(tǒng)廣域測量技術》系統(tǒng)介紹了目前WAMS的概況、組成結構、運行方式和PMU的配置；新型的發(fā)電機功角測量技術；連接各廠站的PMU裝置和WAMS控制中心的通信系統(tǒng)的組成和運作方式；作為WAMS核心的控制中心站的組成、功能、實現(xiàn)方式和高級應用功能；基于WAMS的測量信息用于低頻振蕩在線檢測和狀態(tài)估計的研究成果。書的最后介紹了針對新型PMU測量精度的試驗結果，以及WAMS在國內(nèi)從試運行到正式投運以來的一些實際應用情況?！　　峨娏ο到y(tǒng)廣域測量技術》共分8章，包括：緒論，廣域測量系統(tǒng)的結構，功角與相量測量單元，通信系統(tǒng)，控制中心站，基于廣域測量信息的低頻振蕩在線監(jiān)測，基于相量測量的狀態(tài)估計，試驗與應用。

書籍目錄

前言第1章　緒論1.1　廣域測量系統(tǒng)的意義1.2　廣域測量系統(tǒng)的現(xiàn)狀參考文獻第2章　廣域測量系統(tǒng)的結構2.1　引言2.2　系統(tǒng)結構2.3　PMU的布點參考文獻第3章　功角與相量測量單元3.1　引言3.2　相角測量方法3.3　功角測量方法3.4　功角測量技術3.5　相量測量單元3.6　分布式相量測量系統(tǒng)參考文獻第4章　通信系統(tǒng)4.1　引言4.2　TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議4.3　實時通信網(wǎng)通信介質的選擇4.4　廣域數(shù)據(jù)通信技術4.5　組網(wǎng)技術分析與比較4.6　通信系統(tǒng)結構4.7　系統(tǒng)通信規(guī)約參考文獻第5章　控制中心站5.1　引言5.2　數(shù)據(jù)服務器的設計與實現(xiàn)5.3　圖形化監(jiān)視子系統(tǒng)的實現(xiàn)5.4　高級應用功能參考文獻第6章　基于廣域測量信息的低頻振蕩在線監(jiān)測6.1　引言6.2　基于Prony方法的低頻振蕩模式識別6.3　仿真算例6.4　基于廣域測量系統(tǒng)的低頻振蕩在線分析設計參考文獻第7章　基于相量測量的狀態(tài)估計7.1　引言7.2　一般狀態(tài)估計7.3　引入相量測量的狀態(tài)估計7.4　其他相關問題7.5　算例分析參考文獻第8章　試驗與應用8.1　實驗室試驗8.2　發(fā)電廠校核8.3　應用舉例

章節(jié)摘錄

　　第3章　功角與相量測量單元　　3．1　引言　　PMU　的關鍵在于相角和功角的測量，這里的相角是指母線電壓或線路電流相對于系統(tǒng)參考軸之間的夾角，某臺發(fā)電機的功角是指該機q軸與系統(tǒng)參考軸之間的夾角。目前，歐美國家安裝的大部分PMU　實際上是測量相角，國內(nèi)部分電網(wǎng)安裝的PMU　能夠測量功角。　　相角測量的原理主要有兩類：一類是采用過零檢測法，另一類是傅里葉變換法。過零檢測法方法簡單，但抗干擾能力較差。傅里葉變換法方法相對復雜，但測量精度高。安大略電力局、太平洋公司使用過零檢測相角測量裝置；而A．G．Phadke博士開發(fā)的相角測量裝置是后一類，法國電力公司開發(fā)的相角測量裝置也是后一類?！　」菧y量的原理主要有兩種：一種是間接測量法，另一種是直接測量法。間接測量法是通過測量發(fā)電機出口的電氣量，按照同步發(fā)電機的方程計算得出功角。這種方法受發(fā)電機數(shù)學模型和參數(shù)誤差的影響較大，如果采用的是穩(wěn)態(tài)方程，則顯然只能用于穩(wěn)態(tài)情況。直接測量法是直接測量發(fā)電機的轉速或大軸位置，從而確定發(fā)電機的功角。應該說，直接測量法比間接測量法的測量精度高，但實施起來要困難。目前大部分采用直接測量法的功角測量裝置都需要停機安裝，而且需要空載起動，實施起來就更加困難。為此，本文提出一種新的測量方法與技術。

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