相角测量在电力系统中的应用
pmu在电力系统的应用实例
pmu在电力系统的应用实例
PMU(相位测量单元)是一种高精度、高速度的电力测量设备,广泛应用于电力系统中。本文将以几个实际应用案例来展示PMU在电力系统中的作用。
第一个应用案例是在电力系统动态稳定性监测中的应用。PMU可以实时测量电力系统中发电机、变压器和传输线路等设备的相位角和频率等关键参数。通过对这些参数的监测与分析,可以及时发现电力系统中的异常情况,并采取相应的措施来保持系统的稳定运行。例如,在一次电力系统故障中,PMU可以精确地测量系统中各个节点的相位角变化,并将这些数据传输到监控中心。监控中心可以通过分析这些数据,快速判断故障的位置和类型,并采取措施来恢复系统的稳定。
第二个应用案例是在电力系统频率控制中的应用。电力系统的频率是一个重要的参数,它直接影响到系统的稳定性和供电质量。PMU 可以实时监测电力系统的频率,并将这些数据传输到监控中心。监控中心可以通过分析这些数据,判断系统是否存在频率偏差,并采取相应的措施来调整发电机的输出功率,从而保持系统的频率稳定。第三个应用案例是在电力系统故障检测与定位中的应用。电力系统中的故障是不可避免的,而故障的及时检测和定位对于保障系统的安全运行至关重要。PMU可以实时测量电力系统中各个节点的电压和电流等参数,并将这些数据传输到监控中心。监控中心可以通过
分析这些数据,检测出系统中的故障,并通过比较不同节点的相位角和频率等参数,定位故障的位置,从而指导维修人员进行修复工作。
通过以上的实际应用案例,我们可以看出PMU在电力系统中的重要性和作用。它可以实时监测电力系统中的关键参数,及时发现系统中的异常情况并采取措施,从而保证系统的稳定运行。同时,PMU 还可以帮助监控中心进行故障检测与定位,提高故障处理的效率。总之,PMU的应用为电力系统的安全运行和供电质量提供了有力的支持。
电流和电压的相量测量实验中相角的测量方法及误差分析
电流和电压的相量测量实验中相角的测量方
法及误差分析
电流和电压的相量测量是电工学中常见的实验内容之一。相位角是描述电流和电压之间相位关系的重要参数之一,在电力系统分析、电路分析以及电机控制等领域有着广泛的应用。本文将介绍电流和电压的相量测量实验中相角的测量方法以及误差分析。
一、相角的概念
在交流电路中,电压和电流是随时间变化的量,可以用正弦函数来描述。相角是指正弦波的起始点在时间轴上的位置,用角度或弧度表示。相角的测量对于理解电路中电流和电压的相位差以及相位关系的研究非常重要。
二、相角的测量方法
在电流和电压的相量测量实验中,可以采用以下方法来测量相角:
1. 直接测量法:通过示波器直接观察电压和电流的波形,确定波形的相位差,从而得出相角的值。这种方法通常用于低频、低精度的实验。
2. 直接测量法的改进:由于直接测量法存在分辨率低、读数不准确等问题,可以使用X-Y坐标仪或数字示波器来精确测量电流和电压的相位差,从而得出相角的值。
3. 统计法:通过大量采样并对测量结果进行统计分析,可以得到较
为准确的相角结果,该方法通常用于高频、高精度的实验研究。
4. 相量法:将电压和电流转换成相量形式,分别用复数表示,然后
进行相量运算,通过计算得到相位差的大小及方向,从而得到相角的值。这种方法在电力系统分析中具有广泛的应用。
三、相角测量误差的分析
在相角测量过程中,由于各种因素的影响,可能引入误差,因此需
要对误差进行分析和评估。
1. 系统误差:来源于测量设备的误差,如示波器的频率响应误差、
示值误差等,可以通过仪器校准来减小系统误差的影响。
PMU 在电力系统中的应用
摘要:由于大量的PMU装置接入电力系统,对电力系统的运行和控制产生巨大影响。本文首先介绍PMU的原理和硬件装置,并介绍其在电力系统暂态稳定中的应用,在动态监测中应用和在状态估计中的应用。其中着重从原理和应用模型两方面介绍PMU在状态估计中的应用。
关键词:电力系统PMU状态估计
1同步相量测量技术(PMU)概述
基于GPS技术的PMU系统在电力系统中主要用于数据测量,以提高电力系统状态估计的精度及进行相关的保护、监测和控制研究。PMU技术大概自1995年引入中国。最近几年,本国南北几大电网系统对于PMU技术的研究和应用持续跟进,部分电网结构已有PMU配置计划成功应用的案例。在实际监测活动中,经PMU测得的电压幅值和相角精确系数大大提高,可广泛应用在电力系统的状态估计、电力试验、动态监测、潮流计算、区域稳定控制、暂态稳定分析和预测、系统保护等专业领域。
2PMU基本原理
PMU基本功能是通过GPS信号同步测量和分析电流、电压数据,提供相位、幅值和频率信息。通过从GPS系统中获取的高精度授时信号进行电流、电压的采样,然后通过采样数据确定相量,通过离散傅立叶变换求得基频分量,继而实现对电力系统各个节点数据的同步采集。在电力系统实际运行过程中,若将PMU同步安装在各个节点上,即可实时检测整个系统的运行情况。相量、相角、幅值应该同步测量,测量相角时可借助GPS的时间传递功能获取精确的时间,以规避时间误差。GPS接收器以秒为计时单位,可提供间隔为一秒的脉冲信号1PPS,通过GPS获取的时间信号可精确到1微妙。对于50Hz的工频量来说,其相位最大误差为0.018%,基本能满足功角测量的要求。
uab相位角 -回复
uab相位角-回复
UAB相位角(Unbalance Angle of Bus)是一种评估电网不平衡的重要指标。它主要用来衡量电网中三相电压的不平衡程度,通过计算相位差的平均值得出。在本文中,我将一步一步介绍UAB相位角的概念、计算方法以及其在电力系统中的应用。
首先,让我们来了解UAB相位角的概念。在电网中,供电负荷、散布变电站以及输电线路等因素都可能导致电压不平衡,而UAB相位角正是用来测量这种不平衡的。它可以通过计算三相电压之间的相位差来确定。
计算UAB相位角的方法相对简单。首先,我们需要测量供电系统中每个母线的三相电压值。然后,计算每个母线的相位差,并将所有母线的相位差求和。最后,将总和除以母线的数量,即可得到平均相位差,也就是UAB相位角。
具体计算公式如下:
UAB相位角= ∑(φA-φB) / n
其中,φA和φB分别表示母线A和母线B的相位差,n表示母线的数量。
UAB相位角越大,说明电压不平衡程度越严重。在实际应用中,通常将
UAB相位角限定在较小的范围内,以确保电网的稳定性和可靠性。
接下来,在电力系统中,UAB相位角有着重要的应用。首先,它可以作为一种评估指标,用来判断电网的负荷平衡程度。通过监测UAB相位角的变化,我们能够及时发现电网中的不平衡问题,并采取相应的措施进行调整和优化。
其次,UAB相位角还可以用于检测电网中的故障与故障类型的诊断。电网中的短路故障、负荷不均等问题都会导致UAB相位角的异常变化。通过分析UAB相位角的变化曲线,我们可以更准确地判断故障发生的具体位置和类型,从而更快地进行故障排查和修复。
电力系统中如何测量交流电的频率和相角
点相击角添测量加标题
2.2 基于同步相量测量的方法
同步相量测量是一种基于傅里叶变换的相角测量方法,但与基于傅里叶变换的方法不同, 同步相量测量不需要进行复杂的数学运算,而是通过比较实际信号和参考信号的相位差来 直接测量相角。这种方法需要使用高精度的相位差测量装置和计算机来进行数据处理和分 析
THANKS 感谢恩师
3
实际应用中需 要注意的问题
实际应点用中击需添要注加意标的问题题
在实际应用中,测量 交流电的频率和相角
需要注意以下几点
实际应点用中击需添要注加意标的问题题
抗干扰能力:由于电力系统 中存在大量的干扰信号,如 雷电、开关操作等,因此需 要采取有效的抗干扰措施来
保证测量结果的准确性
实时性:电力系统的运行状 态是实时变化的,因此需要 能够实时地测量和监控交流
电力系统中如何测量交流 电的频率和相角
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目录 Content
01
频率测量
02
相角测量
03
实际应用中需要注意的问题
电力系统中如点何测击量添交流加电标的频题率和相角
同步相量测量技术在电力系统中的应用
PMU在电力系统中的应用
一、进行快速的故障分析 在PMU系统实施以前,对广域范围内的故障事故分析, 由于不同地区的时标问题,进行故障分析时,迅速地寻找故障 点分析事故原因比较困难,需要投入较大的人力物力。通过 PMU实时记录的带有精确时标的波形数据对事故的分析提供有 力的保障。同 时通过其实时信息,可实现在线判断电网中发 生的各种故障以及复杂故障的起源和发展过程,辅助调度员处 理故障;给出引起大量报警的根本原因,实现智能告警。 二、捕捉电网的低频振荡 电网的低频振荡的捕捉是PMU装置的一个重要功能。通 过传统的SCADA系统分析低频振荡,由于其数据通讯的刷新 速度为秒级,不能够很可靠的判断出系统的振荡情况。基于 PMU高速实时通讯(每秒可高达100HZ数据)可较快地获取系 统运行信息。
PMU的主要技术
1、同步采样技术; 2、定点采样下的频率跟踪技术; 3、高速稳定的通讯技术; 4、基于标准时钟信号的同步相量测量; 5、失去标准时钟信号的守时能力; 6、PMU与主站之间能实时通信并遵循有关通信协议。
GPS卫星
LAN
电力系统动态安全分析工作站
WEB服务器 数据库服务器 网关
GPS卫星天线
同步相量测量技术在 电力系统中的应用
背景
应用背景1: 经济及电力发展的需求 1) 全球经济一体化;能源分布和经济发展的不平衡;电网 互联运行的巨大效益 使大电网互联、跨国联网输电 的趋势不断发展。 2) 电网互联产生电网稳定运行问题日益突出,提出构建 WAMS系统(Wide Area Measurement System). 目前国内大多数将其作为除保护/安控装置外的第三道 防线; 3) 系统稳定按性质可分为三种:功角稳定、电压稳定和频 率稳定。本系统可为功角稳定提供最直接的原始数据。
相角测量在电力系统中的应用
相角(包括发电机的功角和母线电压相角)是反映系统稳定性最主要的状态量,如果它能被直接测量,将大量节约电力系统的稳定计算时间,提高状态估计的可靠性,更有可能完全实现电力系统的实时自动控制。
2功角测量的方法
1直接法
直接法就是实时采集发电机的端电压和端电流,再借助于发电机的模型计算出转子的位置。
这种方法在实际应用中误差比较难以控制,,需要较大存储容量,从而限制了该方法的应用。
1.光孔检测法
这种方法基本可以避免直接法在暂态时的问题,并且具有一定的理论精度。从本质上来说,它就是光电式位置传感器方法。
2.位置传感器法
这是一种采用齿轮作为位置传感器的方法来检测发电机转子的位置,并且在水轮机组上得到了较好的应用。由于齿轮的宽度存在差异,在高速旋转的时候容易引起震动,因此,不适合在汽轮发电机上使用。
3光电测速传感器法石
使用光电测速传感器时要求事先在转于轴圆周方向上交替涂
刷黑白漆道,或在一段袍光的转子铀上刷上黑漆道。涂刷的道数越多,光电传感器得到的U*信号频率越高。
4.闪光灯法
这种方法比较直观,但当被测电机级数较多时,其测量精度的准确度不高。
5.相位计法
这种方法一般要求在电机的电枢槽口安装几匝导线作为测量绕组,或者在被试电机轴上安装一台极数相同的微型同步电机,以便取得空载时电势E,的信号,但这样给使用带来许多不便。
6光电传感器法〔‘;〕
这种方法在被试电机轴上装反光片,用发光二极管和光敏三极管组成的光电对做传感器接受反光片的信号。但是光电传感器不适合用在发电机这种高温,强电磁干扰的环境,而且如果反光片安装得不均匀也会给测量带来巨大的误差。
根据相角判断无功正负的方法
根据相角判断无功正负的方法
在电力系统中,无功功率是电力系统中一种非常重要的概念。其在输电线路中的传输
以及电力设备的运行中起着至关重要的作用。而在实际的电力系统中,如何判断无功功率
的正负以及在实际工程中如何准确判断无功功率的正负则成为了一个非常具有挑战性的问题。有时候,我们需要通过相角来判断无功功率的正负,那么下面我们将介绍一些根据相
角判断无功正负的方法。
要了解什么是无功功率。无功功率是交流电路中,由电容器或电感器储存并释放电能
所产生的功率。无功功率是与电压和电流之间的相位偏移有关的,当电压和电流的相位差
为90度时,无功功率达到最大值,此时所产生的功率为无功功率。在电力系统中,无功功率的正负代表着能量的吸收和释放,而正确地判断无功功率的正负对电力系统的稳定运行
具有重要意义。
根据相角判断无功功率的正负的方法主要有以下几种:
1. 正弦波电压和电流相位差判断法
这种方法是最直接的方法,通过测量电压与电流的相位差,若相位差为正,则无功功
率为正,即电容性负载,表示该电路是在容纳无功功率,反之,相位差为负,则无功功率
为负,表示电路是放出无功功率。
2. 电压和电流波形判断法
通过分析电压和电流的波形来判断无功功率的正负。对于电感性负载,电压波形领先
电流波形;对于电容性负载,电流波形领先电压波形。
3. 矢量分析方法
利用矢量图,对电压和电流的矢量进行合成,能够直观地判断无功功率的正负。对于
电压落后电流的情况,表示电路是在容纳无功功率,无功功率为正;电压超前电流,则表
示电路是放出无功功率,无功功率为负。
除了以上方法,还可以利用功率三角的方法来判断无功功率的正负。当功率因数为正时,表示电路是在容纳无功功率;功率因数为负时,则表示电路是放出无功功率。
基于PMU在电力系统中应用的稳定分析
已经 穿 过 零 ( 负 值 ) 则 功 角 减 少 ( 增 加) 首 摆 是 稳 定 的 ; 变 , 或 , 反 之 , 果 功 角 Байду номын сангаас 加 或 减 少 到 临 界 功 角 时 , 速 度 偏 差 尚未 变 号 , 如 角 这 时 发 电机 转 子 将 反 向 加 速 , 速 度 偏 差 将 不 会 变 号 , 角 将 角 功 会 单 调 地 增 加 ( 减 少 ) 这 叫 做 多机 系 统 的首 摆 失 稳 。 或 , 传 统 的 多 机 系 统 暂 态 能 量 函 数 法 还 提 出 了许 多方 法 , 是 但 这些方法往往 基于某种假设 , 理论上不够严格 。同时, 由于多机 系统的动态过程很复杂 , 使得直接法在 多机系统暂态稳定实 时 应 用 上 仍 然 有 一 定 的 困难 。
图 1 MU 结构 框 图 P
它 的基本原理 是 :P G S接 收 器 给 出 lp (p l pr cn , p s 1us es o d e e 每 秒 1个 脉 冲 ) 号 , 相 振 荡 器 将 其 划 分 成 一 定 数 量 的 脉 冲 信 锁 用 于 采 样 , 波 处 理 后 的 交 流 信 号 经 AD 转 换 器 量 化 , 处 理 滤 / 微 器 按 照 递 归 离 散 傅 立 叶 变 换 原 理 计 算 出相 量 。 对 三 相 相 量 , 微 处 理 器 采 用 对 称 分 量 法 计 算 出 正 序 相 量 。 依 照 I E 标 准 EE 14 — 9 5规定 的形式将正序相量、 3 4 19 时间标记等装配成报文 , 通 过 专 用通 道 传 送 到 远 端 的 数 据 集 中 器 。数 据 集 中器 收 集 来 自各 个 P U 的 信 息 , 为 全 系 统 的 监视 、 护 和控 制 的数 据 。 M 作 保 相 角 的测 量 是 P MU技 术 中 的关 键 ,ms 时 间误 差 就 会 带 l 的 来 1o 8工频相角误差 。 若要求相角误差在 01以内, 间同步精 . 。 时 度 就 应 为 5 s G S的 1P u。 P P S秒 脉 冲 信 号 与 国 际标 准 时 间 (C , U T U i r l oriaT t ) 步误 差 小 于 1L, 以 满 足 相 位 测 nv s odn ei 同 eaC me s可 L 量 的精 度 要 求 。相 角 ( 括 发 电机 的 功 角和 母 线 电压 相 角 ) 包 是反 映系 统 稳 定 性 重 要 的 状态 量 。发 电机 功 角 是 指 发 电机 空载 电势 相 量 E 或暂 态 电势 相 量 E 与 受 电无 穷 大 系 统 的 端 电压 相 量 u 之 间 的夹 角 。 同 步 发 电机 并 网 运 行 后 , 功 角 8是 用 来 观 察 和 判 断 该 机 其 组 和 电力 系 统 并 列 运 行 稳 定 性 的一 个 很 重 要 的 状 态 量 。 因此 , 准 确 实 时 地 测 量 发 电机 功 角 对 系 统 的稳 控 非 常 必 要 , 非 常 关
电流和电压的相量测量实验中相角的测量方法及误差分析
电流和电压的相量测量实验中相角的测量方
法及误差分析
在电力系统和电子电路的研究和应用过程中,我们常常需要测量电流和电压的相位差,即相角。相角是描述电流和电压之间的相对相位关系的重要参数,它对于电力系统的稳定性和电路的正确工作具有关键作用。本文将介绍相角的测量方法,以及相角测量中的误差分析。
一、相角测量方法
1. 位相差测量法
位相差测量法是相角测量的基本方法之一。它通过测量电流和电压之间的时间差来计算相角。设电流i(t)和电压u(t)可以表示为:i(t) = I * sin(ωt + φi)
u(t) = U * sin(ωt)
其中,ω为角频率,φi为电流相角。我们可以通过以下步骤来测量相角:
(1)将电压和电流信号输入示波器,设置示波器的触发功能;
(2)调整示波器的水平和垂直扫描速度,使电压和电流的波形图完整显示;
(3)触发示波器,记录电压和电流波形图上相同点的时间差Δt;
(4)根据相位差的定义,计算相角φi = (Δt / T) * 2π,其中T为电压和电流的周期。
2. 包络检波法
包络检波法是另一种常用的相角测量方法。它利用包络检波器检测电流和电压的包络信号,并通过比较两个包络信号的时间差来测量相角。具体步骤如下:
(1)将电压和电流信号输入示波器,设置示波器的水平和垂直扫描速度;
(2)调整示波器的触发功能,使其稳定显示包络信号;
(3)记录电压和电流包络信号上相同点的时间差Δt;
(4)根据相位差的定义,计算相角φi = (Δt / T) * 2π,其中T为电压和电流的周期。
二、误差分析
在相角测量实验中,存在着一些误差源,这些误差对相角测量结果的准确性会产生一定的影响。以下是主要的误差来源和分析:
PMU在电力系统中的运用
判 断该 机组 和系统 并列 运行 的稳定 性 。 目前 全球定 位 系统 ( P ) 传 递 时 间信 息 方 面有 着 高精 度 、 GS在 全 天候 、 连续实 时等诸 多优 点 , 且 已在 电力 系统继 电 并 保护 、 障定位 和事 故分 析等领 域得 到 了广泛 运用 。 故
域 测 量 系 统 ( d — A e aue e t ytm. wie ra Mes rm n Ss e
WA ) 给 电力 系统 的监测 、 MS , 分析 和 控 制提 供 了新
・
4 ・ 7
贵州 电力技术
第 1 5卷
的手 段 。在高 速 通信 网络 ( 电力 数 据 宽带 网 ) 如 的 支 持下 , p 各 mu采 集 的 时 标 数 据 能 以较 小 的 延 时
道传 送 到远端 的数 据集 中器 。数据 集 中器收集 来 自 各个 P MU的信息 为全 系统 的监 视 、 保护 和控 制提 供
数据 。相 角 的测量 是 相 量测 量 中的 关键 , 间误 差 时 1s m 就会 带 来 1 。 频 相 角 误 差 , 量 误 差 若 要 求 8工 测
借助 于 全 球 定 位 系统 ( P ) 同 步 相 量 测 量 装 置 GS的
P MU( hs aue e t nt 写 P U) 上 世 纪 p aemesrm n u i 缩 M 在
BP神经网络在电力系统相角测量中的应用
l ~ 。选 择 0 0
—
从表 1中可以看出本文设 计 的神 经 网络 测量模 型可 以高精
度地“ 识别 ” 正弦波形 的相 角 , 经多 次反 复试验 , 加样 本数 量 、 增
10 , 5 8 。每 。
作 为一 个 目
7
\
|
|
, 7
进一步提高 网络训练 目标精度 , 其测试的误差仍然能有很大幅度
关键词 :相 角测量 ; 神经 网络 ; 工频变化 ; 波 谐 [ 中图分类号 ]T 3 .3 [ M9 52 文献标 志码 ]A [ 文章编号] 1( 3 8 (0 2 0 0 8 0 0 0— 86 2 1 )5— 0 6— 2 3
Th p ia in o u a t rs i Po rSy t m a e An l a u e e t e Ap l t fBP Ne r l c o Ne wo k n we se Ph s ge Me s r m n
8 Ee t c I t main 6 l r a o t c i Au o
用波形与相角之间 的一一对应关 系训 练神经 网络 , 让其对波形 相 角 的“ 识别 ” 分散记忆 在节 点连接 的权 /阈值 问, 使其 运用 到 实
际在线测量 时 , 可凭 借其 “ 忆 ” 速识 别 出所 测波 形 的相 角 。 记 快 此外 , 人工神经 网络具有 的容错特性使其在波形受到扰动后仍 能
短路初始相位角-概述说明以及解释
短路初始相位角-概述说明以及解释
1.引言
1.1 概述
短路是指在电路中两个电极接触,导致过高的电流流过。在电力系统中,短路是一种常见的故障情况,可能导致电网中设备的损坏甚至电力系统的崩溃。因此,短路的研究和分析对于电力系统的稳定运行至关重要。
而初始相位角则是在短路发生时的电气量的相位角,它对于短路电流的特性和电力系统的保护装置的设置起着至关重要的作用。在电力系统的短路计算和保护设计中,准确地确定初始相位角是非常必要的。
本篇文章将围绕短路初始相位角展开讨论。首先,我们将介绍短路的定义,解释它是如何发生的以及可能造成的影响。然后,我们将重点讨论初始相位角的概念,详细解释它在电力系统中的作用和意义。
在文章的后续部分,我们将探讨短路初始相位角的重要性,以及影响短路初始相位角的因素。通过深入研究这些内容,我们可以更好地理解短路初始相位角对电力系统的影响,并为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
总之,本文旨在通过对短路初始相位角的研究,加深人们对电力系统中短路现象的认识,提高对短路初始相位角重要性的认识,并为相关研究和应用提供有益的指导。
1.2 文章结构
文章结构:
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分旨在介绍短路初始相位角的重要性和背景,引起读者对该主题的兴趣和关注。首先,我们将概述整篇文章的内容和研究范围,明确讨论的焦点。然后,介绍文章结构,说明各个章节的内容安排和目的。
2. 正文部分将详细介绍短路的定义和初始相位角的概念。首先,我们会给出对短路的准确定义,包括其在电力系统中的重要性和应用场景。接着,我们将专注于初始相位角的概念,解释它与短路相关的含义和作用。我们将介绍初始相位角的测量方法和计算公式,并分析其在电力系统中的作用和意义。
uab相位角 -回复
uab相位角-回复
什么是uab相位角?
UAB相位角是指交流电压或电流波形相对于参考信号(通常为正弦波)的位移角度,用来描述波形相对于时间的偏移情况。在电力系统、通信系统以及电子设备中,了解和掌握UAB相位角的概念和计算方法非常重要。
一、UAB相位角的定义
UAB相位角是一个角度的度量,用度()来表示。它表示的是交流电压或电流波形相对于参考信号的位移角度,或者可以理解为相位差的大小。
对于正弦波,UAB相位角可以简单地理解为波形相对于标准正弦波的时间偏移。如果两个正弦波完全同相,它们的相位角为0;如果它们之间相差180,则它们的相位角为180。
二、UAB相位角的测量方法
测量UAB相位角一般可以通过示波器或相位差仪来实现。示波器可以根据输入信号的波形,直接显示相位角的数值。
对于两个交流电压波形,可以将它们同时输入示波器,并选择相位差测量功能。示波器会计算出这两个波形之间的相位差,并显示在屏幕上。相位差的数值就是UAB相位角的大小。
三、UAB相位角的计算方法
除了使用示波器测量外,我们还可以通过波形的数学计算来求解UAB相位角。
假设有两个正弦波信号Ua和Ub,其表达式为:
Ua(t) = A*sin(ωt + φa)
Ub(t) = B*sin(ωt + φb)
其中A、B分别为两个波形的振幅,ω为角频率,t为时间,φa和φb 分别为两个波形的初始相位角。
Ua和Ub两个波形的相位角差可以通过如下公式计算:
Δφ = φa - φb
为了简化计算,我们可以经常将一个波形的参考相位角设置为0,然后计算相对于这个参考相位角的相位差。
相角测量及其在电力系统中的应用
转的同步参考相量 , 进而得到待测交流量对该参考相量 的相对
角 ,借助于通讯 手段 可以得到不 同地点交 流量之间的相角差 ( 图 1。由于 G s提供的统一时间精度 可以达 2微秒 , 见 ) P 理论
上对应 的同步参考相量的相角精度为 OO 6 ,考虑到各种测 .3 。
量误差, 实际上可达到 1 。的相角测量精度 。
提供 了成熟 的基础 , 尤其 自 1 9 9 3年全球定 位系统( P ) G S 全面 民用化 以来 , 以其定时精度高 、性能价格 比高和可靠 性高 , 就 在电力 系统 中得到 了广泛 的应用 ,甚至改变 了人们的一些观 念。G S用于故障测距 可使测距精度达到 3 0 P O m。最有意义 的 是把 G S P 用于 电力系统相角测量 ,能使人们 直接 看到 系统 的
方法所能达到的时间精度。由表 2可见 , 无论从时间精度还是从 可靠性角度考虑 , P 都是实现全 网统一时钟的最佳选择。 G S
表 1电力 系统 中不 同应பைடு நூலகம்领域对数据 同时性的要求
应 辟范围 } 状态佶| ( 卷) 十 - } 状 自 ( 汁 动卷) 稳定监 删和控 制 角 度辅 度 ( 、 度 05 l _ 5 i 位置精度 ( ) 米 哺司 辅睦 ( ) 微秒 2 5 ∞— 伽 5 D
域。
【 关键词 】 电 统; 球定位系 相角 装置; 优P 力系 全 统; 测量 最 Mu配 置 【 中图分类号 】 T 74 M 4 【 文献标识码 1 A 【 文章编号 】 l0—63 08l ~ 8 0 o327( 0) 5 — 2 2 2
同步电机相位角测量方法
同步电机相位角测量方法
同步电机相位角测量是电力系统中一项重要的技术,用于确定电机转子和电网之间的相对相位差。正确的相位角测量对于电机的稳定运行和电力系统的安全运行至关重要。本文将介绍几种常用的同步电机相位角测量方法,并对其进行拓展。
1.基于电网电压的相位角测量方法:
这种方法利用电网电压的相位角作为参考,通过测量电机绕组的电压来计算电机相位角。常用的测量技术包括相位表和振荡器。相位表通过比较电机绕组电压与电网电压的相位差来测量电机相位角。而振荡器则通过产生一定频率的信号,与电机绕组电压进行比较,从而计算电机相位角。
2.基于电动势的相位角测量方法:
这种方法利用电机绕组的电动势作为参考,通过测量电机绕组电流和电动势之间的相位差来计算电机相位角。常用的测量技术包括电力电流互感器和位移变送器。电力电流互感器可以测量电机绕组电流和电动势的相对相位差,从而计算电机相位角。位移变送器则通过测量电机转子位置的变化来计算电机相位角。
3.基于转子位置的相位角测量方法:
这种方法通过直接测量电机转子位置的变化来计算电机相位角。常用的测量技术包括编码器和霍尔效应传感器。编码器可以测量电机转子位置的绝对值,从而准确计算电机相位角。霍尔效应传感器则通过测量电机转子位置的变化来计算电机
相位角。
在实际应用中,这些相位角测量方法可以结合使用,以提高测量的准确性和可靠性。同时,还可以结合数字信号处理技术和自动控制算法,对测量数据进行处理和分析,从而实现对电机相位角的精确控制和监测。这对于电力系统的稳定运行和电机的高效运行具有重要意义。
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相角(包括发电机的功角和母线电压相角)是反映系统稳定性最主要的状态量,如果它能被直接测量,将大量节约电力系统的稳定计算时间,提高状态估计的可靠性,更有可能完全实现电力系统的实时自动控制。
2功角测量的方法
1直接法
直接法就是实时采集发电机的端电压和端电流,再借助于发电机的模型计算出转子的位置。
这种方法在实际应用中误差比较难以控制,,需要较大存储容量,从而限制了该方法的应用。
2.1.2间接法
1.光孔检测法
这种方法基本可以避免直接法在暂态时的问题,并且具有一定的理论精度。从本质上来说,它就是光电式位置传感器方法。
2.位置传感器法
这是一种采用齿轮作为位置传感器的方法来检测发电机转子的位置,并且在水轮机组上得到了较好的应用。由于齿轮的宽度存在差异,在高速旋转的时候容易引起震动,因此,不适合在汽轮发电机上使用。
3光电测速传感器法石
使用光电测速传感器时要求事先在转于轴圆周方向上交替涂刷黑白漆道,或在一段袍光的转子铀上刷上黑漆道。涂刷的道数越多,光电传感器得到的U*信号频率越高。
4.闪光灯法
这种方法比较直观,但当被测电机级数较多时,其测量精度的准确度不高。
5.相位计法
这种方法一般要求在电机的电枢槽口安装几匝导线作为测量绕组,或者在被试电机轴上安装一台极数相同的微型同步电机,以便取得空载时电势E,的信号,但这样给使用带来许多不便。
6光电传感器法〔‘;〕
这种方法在被试电机轴上装反光片,用发光二极管和光敏三极管组成的光电对做传感器接受反光片的信号。但是光电传感器不适合用在发电机这种高温,强电磁干扰的环境,而且如果反光片安装得不均匀也会给测量带来巨大的误差。
7.数字式功角测量仪
目前使用较多的是数字式功角测量仪,但其测量结果受频率波动的影响,而且大多数没有实现功角变化过程的记录。2母线电压相角测量的各种算法
2.1过零测量法
过零测量法是比较直观的一种同步相角测量方法,只需要
将被测工频信号的过零点时刻与某一时间标准相比较即可得出相角差。
过零相角测量法不要求数据同步、实时的采样和处理,只要有周期的去采集电压的过零点并为其打上精确的时间标签就可以得到精确的相角差,从而大大减小了数据的传输量也不会对相角差的精确测度产生影响。传输信息量小、更新速度快,这是此方法的主要优点。
2.2离散Fourier算法
2.3递归Fourier算法
2.4变采样率的相角测量算法