广域测量系统综述
浅析电力系统中的广域测量系统
浅析电力系统中的广域测量系统作者：黄智成王任来源：《科学与财富》2012年第01期1.引言同步相量技术由于克服了传统EMS/SCADA在数据实时性和同步性方面的缺陷，被认为是现代电力工业最重要的技术之一。
在通信技术迅猛发展的推动下，同步相量技术不断改革传统的电力系统测量、分析和控制方法，在电力系统得到越来越广泛的应用，促进了电网广域测量/监测系统（WAMS）的形成和发展，并为进一步实现广域稳定控制奠定了坚实的基础。
传统的电力系统监测技术包括基于RTU的SCADA系统和故障录波仪,它们都有不同程度的局限性。
WAMS可以在时空多维坐标下观察系统全局的机电动态全貌，弥补了现有SCADA 系统和故障录波系统不足。
是解决当前瞩目的热点问题的有效途径。
2.WAMS的基本原理WAMS的基本原理可用图2-1来说明。
在发电厂和变电站安装相量测量单元（PMU），它对母线电压和线路电流进行三相交流采样，采用相量算法计算正负零序相量、频率和功率，对于发电厂还得到机组的内电势相量，然后由GPS接收器提供的高精度时钟信号将测量结果打上时标，继而遵循共同的接口协议（如IEEE 1344标准）将带时标的相量数据打包并通过高速通信网络传送到数据中心，数据中心对各子站的相量进行同步处理和存储，并可计算系统惯性中心角度和各机组、母线的相对相角，进一步由相应的应用程序，对相量数据执行实时评估以动态监视电网的安全稳定性，或进行离线分析为系统的优化运行提供依据，进一步与控制结合起来，提高电网的安全稳定水平和传输能力。
WAMS的关键之处在于可以在时空坐标下观察系统全局的机电动态全貌，弥补了现有SCADA系统和故障录波系统不足，为现代大型电力系统的安全稳定监测与控制提供了新的有效途径，进而为解决我国电力系统当前瞩目的热点问题，如西电东输、交直流联网的稳定性、互联电网阻尼降低问题，找到新的突破口。
图2-1 WAMS的原理示意图3.WAMS的体系结构WAMS由PMU子站、调度中心站（主站）和国家电力数据通信网组成。
谈电网稳定分析广域测量系统应用
谈电网稳定分析广域测量系统应用1 广域测量系统的应用广域测量系统利用遍布全网各处的相量测量单元获取各处节点的相关数据，利用GPS系统或者北斗系统为所有数据固定统一的时间坐标并利用各种现代的先进通信手段进行数据的传输整合，克服了空间上和时间上的各种差异，为全网同一时间节点的状态对比分析提供了技术手段，可以实现在时间-空间-幅值三维坐标下同时观察电力系统全局的机电动态过程全貌，为电网稳定分析提供了强有力的技术支持。
1.1 电压稳定分析对电压数据进行监测和分析，避免电压失稳的出现，是的基础。
利用WAMS 的量测数据，文献提出一种改进的戴维南等值模型，对改进模型的量测方程、可解条件、求解方法和误差分析等方面进行研究，以负荷裕度为电压稳定性指标；文献采用最小二乘法拟合出电压、电流相量随负荷增长的变化趋势，利用电压稳定复合判据来评估电压稳定性；文献根据系统在重负荷情况下网损增长率特性确定电压的稳定裕度评估指标并利用PMU 提供的节点相量快速实现在线评估。
1.2 频率稳定分析频率稳定是电力系统稳定运行的一个重要标志，快速精确地预测分析系统扰动后的频率及其变化趋势具有重要的意义。
文献利用扰动后瞬间的广域量测数据计算雅可比矩阵，预测出系统在扰动后的稳态频率以及保证系统稳态频率为整定值的切负荷量。
文献利用广域测量系统获取电网受到扰动之后的实测数据并进行预处理和特征筛选，输入到已离线训练好的SVM 模型中，依次进行直流互联异步电网扰动后的频率稳定控制方案制定。
文献通过对复杂多分区电网发生功率缺额扰动的动态频率特性的深入分析，建立基于广域局部量测信息的功率缺额估计模型，进而设计实现了自适应低频保护与控制方案。
1.3 暂态稳定分析暂态稳定是电力系统稳定的另一个重要方面。
文献将广域测量系统的暂态稳定在线预测结果和本地保护装置的信号作为稳定判据，将故障时间作为功角不稳定量化的依据，回避了根据功角轨迹评估故障后系统稳定裕度的难题。
广域测量系统(WAMS)
广域测量系统（WAMS）Wide Area Measurement System制作人：吴永东江涛一·ＷＡＭＳ定义：广域测量系统（WAMS）主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的要求!利用全球定位系统(GPS)时钟同步!进行广域电力系统状态测量a. 时间上同步：目前的各种电力系统故障录波仪!由于不同地点之间缺乏准确的共同时间标记!记录数据只是局部有效!难以用于全系统动态特性的分析，如何统一全电网的时标一直是困扰电力工作者的一大问题。
全球定位系统的出现!提供了一个很好的统一系统时标的工具，与传统方法相比GPS 具有精度高’微秒级、范围大(不需要通道联络(不受地理和气候条件限制等优点!是电网时间统一的理想方法!在电力系统中已经有相当多的应用b .空间上广域:随着西电东送(全国联网和电力市场的推进!电力系统的空间范围不断扩大!形成广域电力系统。
广域电力系统的运行分析与控制!都是以状态测量为基础的。
•根据电力系统的发展需求!人们开始研究相量测量单元（PMU）和WAMS。
PMU利用GPS时钟同步的特点，测量各节点以及线路的各种状态量!通过GPS对时!将各个状态量统一在同一个时间坐标上。
与传统远动终端装置RTU测量所不同的是PMU 在时间上保持同步!而且可以测量相角，这样可以获得各个节点和母线状态的相量而不仅仅是有效值!从而可以直观地了解各个状态之间的相量关系。
ＷＡＭＳ是以ＰＭＵ为基层单元采集信息!经过通信系统上传至调度中心!实现对系统的监测!构成一个系统。
二ＷＡＭＳ的结构：•ＷＡＭＳ主要由位于厂站端的ＰＭＵ通信系统和位于调度中心的控制系统组成主站位于省调度中心，子站为各功角监测点，子站由相角和功角测量装置、时间同步装置、系统和工控机组成。
为了保证实时性!主站与子站之间的通信通道采用专用的微波通道。
三ＷＡＭＳ工作原理发电厂和变电站安装的PMU子站将带GPS 时标的相量数据打包并通过高速通信网络传送到数据中心。
智能配电网广域测控系统及其保护控制应用技术
智能配电网广域测控系统是一种基于现代传感器、通信和计算机技术的分布 式控制系统。它通过广泛部署的智能终端设备实时监测配电网的状态，实现对电 网的快速响应和高效控制。智能配电网广域测控系统的结构包括数据采集层、数 据处理层和应用层。
特点：
1、分布式控制：智能配电网广域测控系统采用分布式控制方式，能够实现 对配电网的快速响应和高效控制。
智能配电网广域测控系统及其保护 控制应用技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
随着电力系统的发展和智能化技术的进步，智能配电网广域测控系统及其保 护控制应用技术已成为研究的热点。本次演示将介绍智能配电网广域测控系统的 概念、结构、特点和应用，以及保护控制应用技术的实现方法和应用案例，最后 对智能调度管理的控制策略进行探讨。
智能配电网广域测控系统
2、实时监测：智能终端设备能够实时监测配电网的状态，从而及时发现和 解决问题。
3、数据共享：系统支持多用户同时访问和共享数据，从而提高决策效率和 管理水平。
3、数据共享：系统支持多用户 同时访问和共享数据，从而提高 决策效率和管理水平。
1、电力调度：智能配电网广域测控系统能够为电力调度提供实时数据支持， 帮助调度员更好地掌控配电网的运行状态。
总之，智能配电网分布式控制技术是实现智能配电网高效运行和优化的关键 所在。通过在多个领域应用分布式控制技术，可以有效地提高智能配电网的整体 性能和能源利用效率，降低能源消耗和碳排放量，推动能源结构的优化和调整。 因此，应当加强对于智能配电网分布式控制技术的研究和应用，为实现绿色、可 持续发展做出积极贡献。
广域控制保护系统的应用包括：
1、快速切除故障：通过对电网中故障的快速识别和切除，减少故障对电网 的影响。
2、防止连锁反应：通过对电网中故障的快速切除，防止故障引发连锁反应， 造成更大范围的停电事故。
广域测量系统在电力系统中的应用
广域测量系统在电力系统中的应用广域测量系统（Wide Area Measurement System，简称WAMS）是一种利用现代信息技术和通信技术，通过遥测、遥控、遥信等手段，对电力系统网络中分布式安装的测量点进行实时、高频率的电力参数测量分析、故障诊断、状态评估和安全控制等功能的一种新型技术系统。
WAMS应用于电力系统中的主要目的是为了提高电力系统的可靠性、稳定性和经济性。
首先，WAMS可以实时获取系统全局的状态信息。
在传统的保护控制系统中，通常只监测本地设备的状态，不能获取系统综合的电气情况。
而WAMS可以实时采集大量的数据，能够提供系统全局的电气状态信息，包括电压、电流、频率等等。
这样，在发生故障、异常情况时，运行中心能够第一时间掌握整个系统的状态，并及时采取相应的措施，避免事故升级和扩散。
其次，WAMS可以对系统进行实时的稳定性判断和评价。
WAMS可以实时获取系统的各个节点的电气状态信息，运用现代的数学模型和算法，对系统进行建模和仿真，预测系统的稳定性状况，为系统稳定性控制提供重要参考。
另外，借助WAMS，还可以实现电力系统的智能化运行控制。
WAMS系统可以实现对系统的动态响应进行实时监测和调度，在系统动态响应情况出现时，系统能够自动调整运行状态，以达到最优的运行状态。
最后，WAMS还可以支持电力市场化运营和规划决策。
在电力市场化运营中，WAMS可以实现电力市场的监管、调度和统计分析等功能。
在规划决策中，WAMS可以支持电力系统的长期建设和发展规划，为电力公司提供决策依据和支持。
WAMS在电力系统中的应用具有广泛的应用前景和重要意义。
在未来，随着智能电网建设的深入推进，WAMS的应用将会更加广泛和深入，不断提升电力系统的可靠性、稳定性和经济性，为建设清洁、高效、安全、可靠的能源体系做出重要贡献。
广域测量系统及其应用
相量测量能改善系统暂态稳定的预测及控制， 当系统受到扰动时， 相量测量装置可以为： 励磁、 调 速、 电容器的接入等提供反馈控制量， 以便进行更有 效的控制； 当故障时， 调度中心可根据各个点实时相 角， 判断出那个机组可能失稳并采取相应的对策， 或 者在当地根据实时相角进行控制， 如切机、 切负荷、 解列等， 以防止事故的进一步扩大。目前国内电网 使用的 (/6 产品主要有： 中科院的 (:9 > &#统、 南瑞的 )/6。 同时也有一些 国外的产品。 ? ! 结论 目前内蒙电网的 @## AB 变电 站作为华北电 网 广域测量系统的几个测量点已经安装使用了中科院 的 (:9 > " ### 装置及四方公司 9)) > "## 系统。而 蒙西电网还没有自己的广域测量系统。随着全国联 网工程的推进， 电网潮流的不确定性加大， 电网稳定 水平可能会在原有的监测技术条件下有所下降， 因 此积极推进广域测量系统的应用将十分迫切。广域 测量系统 （ C :/) ） 系统已作为一种新的电力系统实 时动态监测手段， 在目前复杂的大型电力系统发挥
广域测量系统及其应用
于! 海 ， 石玉梅 ， 郝守礼
!
" -
（" 内蒙古 电力有限责任公司； -& 内蒙古超高压供电局， 内蒙古 呼和浩特! ."..?. ） ! 摘 ! 要： 随着蒙西 @.. AB 电网 “三横四纵” 网架结构的提出， 蒙西电网系统运行的复杂程度日益增
大。传统的稳态监控系统已不能满足动态情况下对全系统的实时监测和有效控制。广域测量系统的建 立为保证电力系统安全稳定运行提供了全新技术手段。 关键词： 电力系统动态； 广域测量系统； 同步相量测量 ! ! ! ! 中图分类号： 93C# #D "" E # ! ! 文献标识码： F! ! 文章编号： " ../ —G C-" （ -. ./） ." —..C. —.同步性， 时标信息与 数据同时存储并 发送到主站。 电网内的变电站和发电厂安装 M3S 后， 就能够使调 度人员实时监视到全网的动态过程。 - ! 广域测量系统的构成和功能 广域测量系统是基于同步相量测量和现代通信 技术， 对地域广阔的电力系统运行状态进行监测和 分析， 为电力系统实时控制和运行服务系统。广域 测量系统由三部分组成： 分布在各厂、 站的同步相量 测量装置 （ M3S） ， 覆盖全网的通信网络和安装在调 度端的监测中心。系统总体构成如图 " 所示。
广域相量测量系统综述
广域相量测量系统综述[摘要]本文首先对广域同步相量测量系统（wams）进行了简要介绍，然后对其主要单元pmu的基本原理和结构进行了论述，最后对wams在电力系统各方向的应用进行了阐述。
[关键词]电力系统；相量测量装置（pmu）；广域相量测量系统（wams）引言随着特高压输电和“西电东送、全国联网”工程的建设，我国电网互联规模越来越大，将引起低频振荡，电力市场进程的不断推进使得某些断面经常运行在接近于满负荷或满负荷状态，电力系统运行的复杂程度日益增加，电网安全问题日益突出，使得对电力系统的稳定性要求也越来越高。
传统的scada／ems调度监控系统，由于缺少电力系统不同地点之间的基准时间，所以只能用于电力系统的稳态特性分析，难以实现系统的实时动态特性分析。
基于pmu的广域测量系统（wide area measurement system，简称wams），利用成熟的gps技术，能够为全系统提供准确的基准时间，能够实时地反映全网系统的动态变化，对系统的安全稳定运行起到了重要的作用。
1.广域电网相量测量系统的发展国外对于pmu的研究起始于20世纪80年代的美国，1983年美国gps的出现，为相角测量提供了时钟精度上的保证。
1993年美国研发出了第一台pmu，标志着同步相量技术的实用化。
美国西部电力系统协调委员会（western system coordinating council简称wscc）已经基本建成了以pmu为基础的wams，投入了近百个pmu。
1997年法国电力公司计划组建基于pmu的协调防御控制系统。
1995年前后国内开始了对pmu的研究，率先开始该领域研究的是清华大学电机工程系，1997年同黑龙江东部电网合作，安装了7个pmu。
近年，随着gps技术和通讯技术的快速发展和不断完善，加快了pmu应用的发展，全国各大电网正在实施或已部分完成庞大的wams。
2.pmu基本原理及结构基于全球定位系统（gps）的相量测量单元pmu具有传统数据采集系统的功能，即对电流、电压等电气量的幅值和频率的采集，同时还具有传统数据采集系统无法实现的功能：对相角的采集。
广域测量系统
随着电网规模的不断增大，负荷的不断增加，互联区域低频系统振荡成为了电力系统一个越来越严重的问题。 WAMS的在线低频振荡分析功能可以在线跟踪此类现象并主导一个深入分析调查。首先，“振荡检测”功能扫描敏 感动态信息，如联络线潮流和相应发电机相角，用以检查是否发生振荡。如果发生，改进的Prony算法将精细分 析所获得的振荡详细信息，包括频率、阻尼系数和相关发电机和母线。同时主站将发布信息探查全网扰动记录。 分析结果和记录的数据最后被存储在数据库并报告给调度员。
简述
广域测量系统（Wide Area Measurement System，WAMS）技术的提出和研究可以追溯到1990年以前。在 1996年8月10日的美国西部大停电中，基于PMU的监测系统因成功记录了在系统解列前相角增长使系统变弱的过程 而备受**。2003年的美加大停电极大推进了WAMS的建设，并促进WAMS应用研究成果向工业领域转化。
特点
较之传统的基于扰动检测的晶闸管投切电容器（Thyristor Switched Capacitor，TSC）系统，WAMS系统 特点为：
①采用相对功角或角速度判别系统的暂态功角稳定性并实施控制策略，概念简单直观，较好地反映了系统的 本质。对于所有扰动（包括区外扰动引起的暂态稳定性问题）均能正确响应。
WAMS由以PMU为基层信息采集单元，位于调度中心的主站系统和满足两者进行信息交换的通信系统组成，相 比传统的SCADA系统，WAMS系统的采集单元不仅由PMU替换RTU，主站系统功能增强外，对通信系统的要求更加苛 刻。
分析广域测量系统在电力系统中的应用论文
分析广域测量系统在电力系统中的应用论文关键词:广域测量系统(WAMS);同步相量测量装置;动态监测随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的渐渐提高,对电网的平安稳定提出了更高的要求。
建立牢靠的电力系统运行监视、分析和掌握系统,以保证电网的平安经济运行,已成为非常重要的问题。
近来受到广泛关注的广域测量系统(Wide-area measurement system,WAMS)可能在肯定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与掌握的困难。
1平安稳定掌握系统互联网稳定掌握面临着较多的问题:互联系统的低频振荡问题及紧急掌握等问题。
如我国华中系统的低频振荡衰减时间较长,当系统消失故障时,华中系统的较长的动态过程势必会通过联络线影响到华东系统。
传统的基于大事的就地掌握不能够充分观看系统的动态过程,因此不能够较好观看系统的各种状态,比方某些系统目前无法较快地抑制低频振荡问题。
基于响应的广域稳定掌握增添了互联网稳定掌握的牢靠性和灵敏性。
目前的稳定掌握系统,比方电气制动、发电机快速励磁、发电机组切除、自适应负荷减载及新兴的敏捷沟通输电等,进展到广域掌握都应当是基于广域电力系统的信息:原来使用就地信息不能够满意掌握对电力系统充分观看的要求。
广域测量系统提高了电力系统的可观看性,通过各种分析手段,进行系统动态过程的分析,如通过频谱分析,可以实时计算出系统的振荡模式、系统状态量的改变趋势等:从而供应给广域掌握充分的动态信息。
1.1 暂态稳定预报及掌握当今投入实际工业应用的稳定掌握系统可分为两种模式,即“离线计算、实时匹配”和“在线预决策、实时匹配”。
但分析说明,大停电往往由“不行预见”的连锁故障引起,在这种状况下以上两种稳定掌握系统很可能无法响应。
理论上最为完善的稳定掌握系统模式是“超实时计算、实时匹配”。
这种模式假设在故障发生后进行快速的暂态分析以确定系统是否会失稳,若推断系统失稳则给出相应的掌握措施以保证系统的暂态稳定性。
智能电网背景下我国广域测量系统的应用研究现状综述
间广域 ” 点的 广域 测量 系统 ， 特 可以 实 时测 量母 线 电压 相 量和 发 电机 功 角 ， 实现 了对 电力 系统 的 动 态监 视 ， 认 被 为是 构建 智 能 电网 的关键基 础技 术 之 一 。将 重 点讨 论近 两年 来我 国基 于广域 测量技 术 的应 用研 究对 实现 智能 电 网可 能存 在 的帮助 ， 最后 指 出 了需要 进行 深入 研 究 的领 域 。 关 键词 ： 广域测 量 系统 ； 量测 量单 元 ； 相 智能 电 网
《电气开关》 ２ １． ｏ ３ （０ ２ Ｎ ． ）
７
文章 编 号 ：０４— ８ Ｘ（０２ ０ ００ ０ １０ ２９ ２ １ ）３— ０７— ３
智 能 电 网 背景 下 我 国广 域 测 量 系统 的 应 用研究现状 综述
荆睿 ， 唐如
（ 沙理 工大学 电气与信 息工程 学院 ， 南 长 沙 ４ ０ ７ ） 长 湖 １０ ６
ｋ ｙ ｆ ｎ ａ ｎ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｔ ｈ ｍａ ｔ ｒ ． ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ，ｈ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｒ ｓ ａｃ ｆ ｈ ｄ －ｒ ａｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔ ｅ ｈ ｅ ｕ ｄ ｍｅ ｔｌ ｃ ｎ ｌｇｅ ｏ ｔ ｅ ｓ ｒ ｇ ｄ Ｉ ｓｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅｗｉ ｅ ａ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｃ — ｔ ｉ ｈ ｃ ｏ ｔ ｔ ｎ ｌ ｇ ｙ ｂ ｅ ｐ ｕ ｏ ｔ ｅ ｓ ｒ ｇｉ ｎ ｒ ｃ ｎ ｗｏ ｙ ａ ｓ ｈ ｓ ｂ ｅ ｉ ｌ ｉｃ ｓｅ ａ ｄ ｆ ａｌ ｏｎ ｈ ｅｄ ｔ ａ ｏｏ ｙ ｍａ ｅ ｈ ｌ ｆ ｌ ｈ ｍａ ｔ ｒ ｉ ｅ ｅ ｔｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｎ ｍａｎ ｙ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ， ｎ ｉ ｌ ｐ ｉｔ ｔ ｅ ｆ ｌ ｈ ｔ ｔ ｄ ｎ ｙ ｉ
基于同步相量测量技术的广域测量系统应用现状及发展前景
基于同步相量测量技术的广域测量系统的应用现状与发展前景1、本文概述随着现代电力系统的快速发展，对电力系统的监测、保护和控制提出了更高的要求。
广域测量系统（WAMS）作为一种新型的电力系统监测技术，通过相量测量单元（PMU）实现对电力系统状态的实时准确监测。
本文旨在概述基于同步相量测量技术的广域测量系统的应用现状，并探讨其未来的发展前景。
文章首先介绍了同步相量测量技术的基本原理和广域测量系统的结构组成，阐述了PMU在电力系统中的应用优势。
此外，本文还详细分析了广域测量系统在电力系统中的应用现状，包括其在电力系统稳定性控制、故障检测与定位、动态状态估计等领域的应用。
本文还探讨了广域测量系统在实际应用中面临的挑战和问题，如实时数据传输和系统的高可靠性要求。
本文在分析现状的基础上，进一步探讨了广域测量系统的未来发展趋势。
随着智能电网建设的不断推进，广域测量系统将在电力系统的运行、控制和保护中发挥更重要的作用。
未来的研究将集中在提高广域测量系统的数据处理能力，增强其抗干扰能力，并扩大其在电力系统中的应用领域。
同时，随着大数据、云计算和人工智能技术的发展，广域测量系统将朝着更智能化和自动化的方向发展。
本文探讨了基于同步相量测量技术的广域测量系统的应用现状和未来发展前景，旨在为电力系统的稳定运行和智能化发展提供理论支持和技术参考。
2、同步相量测量技术的基本原理和技术特点相量测量单元（PMU）的基本原理和技术特点同步相量测量技术，也称为相量测量单元（PMU）技术，是电力系统动态监测和分析的重要工具。
其基本原理是通过高速、高精度的数据采集和处理技术，实时获取电网中各节点的电压、电流相量信息，从而实现对电网运行状态的实时监测和准确分析。
PMU的基本原理可以概括为：通过使用高精度模数转换器（ADC）对电网的电压和电流信号进行采样，使用傅立叶变换（FFT）或卡尔曼滤波等数字信号处理算法将模拟信号转换为数字信号。
对采样的数字信号进行分析和处理，提取电压和电流的振幅、相位等相量信息。
基于PMU的广域电网相量测量系统概述
第 ２） 第 １ 期 （卷 ２ ２０ ０ ７年 １ ２月
广 东 电 力
ＧＵＡＮＧＤ０ＮＧ Ｅ （ Ｉ Ｃ ｏＷ Ｅ ＬＥ ＲＩ ｐ Ｒ
Ｖｏ ． （ １ ２）Ｎｏ １ ．２
Ｄｅ ． ０ ｃ ２０ ７
文 章 编 号 ：０ ７２ ０ ２ ０ ）２０ ２ —４ １０ —９ Ｘ（０ ７ １－０ ６０
基于 Ｐ ＭＵ的广 域 电 网相 量 测 量 系统概 述
张爽
（ 东省 电 力设 计 研 究院 ，广 州 ５ ０ ０ ） 广 １ ６ ０
摘要 ：随着电力 系统 的发展和对安全稳定性要 求的不断提 高，传统 的以 Ｓ ＡＤＡ Ｅ Ｃ ＭＳ为代表的基 于稳 态的监控
系统 将 难 以 满足 实 时性 的要 求 ，而 基 于 相 量 测量 装 置 （ ＭＵ） 电 网广 域 测 量 系 统 （ Ｐ 的 ＷＡＭＳ 却 能 很 好 地 解 决 电 力 ）
中 图 分 类号 ：Ｔ １ Ｍ７ １
文 献 标 志 码 ：Ａ
Ｏｖ ｒ ｉｗ ｆ ＰＭ Ｕ－ ａ ｅ ｉ ｅ Ａｒ ａ Ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔＳ ｓ ｅ ｏ ｗｅ ｔ ｒ ｅｖｅ ｏ ｂ ｓ ｄ Ｗ ｄ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｙ ｔ ｍ ｆ ｒ Ｐｏ ｒ Ｎｅ ｗｏ ｋ
ＺＨＡＮＧ ｈ ａ ｇ Ｓｕｎ
（ ａ ｇ ｏ ｇ Ｅｌｃ ｒｃ Ｐ ｗｅ ｓ ｎ Ｉ ｓＯｕ ｎ ｚ ｏ ６ （．Ｃｈ ｎ ） ｇ ａ ｇ ｈ ｕ ５ ０） １ ０ ｉａ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｗ ｉ ｔ ｅ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｆ ｏ ｒ ｙ ｔｍ ａ ｄ ｈ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｌ ｓｒｃ ｅ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｏ ｓ ｃ ｒｔ ｎ ｓａ ｉ ｔ ， ｔ ｈ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｏ ｐ ｗｅ ｓ ｓｅ ｈ ｎ ｔ ｅ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｙ ｔｉｔ ｒ ｒ ｑ ｉｅ ｎｔ ｎ ｅ ｕ ｉｙ ａ ｄ ｔ ｂ ｌ ｙ ｉ
基于WAMS的监控技术概况
基于WAMS的监控技术概况1 WAMS基本概念广域测量系统是基于同步相量测量以及现代通信技术，对地域广阔的电力系统动态过程进行实时动态监测和分析，为电力系统实时控制和运行服务的系统。
广域测量系统可以实时监测广域系统的动态行为、状态量（输电线路的传输功率等），对系统的各种特征（包括故障、潜在故障等）进行检测、辨识，早期预测系统的问题，并对电力系统运行计划、操作、控制过程进行优化。
传统对系统稳定性的估计是基于系统动态方程的求解，发电机的功角主要通过潮流方程的求解得出，求解的复杂性迫使我们对方程做出一系列的简化，而简化的方程不能实现在线实时评估。
电压相量及功角状况是系统运行的主要状态变量，同步相量在电力系统分析、监测、控制等领域起着重要的作用。
相量分析是分析交流电网的重要工具，相量的变化可以精确地描述电力系统运行状态的变化。
同步测量的频率可以用来预测电网中各节点相对角的趋势，提高判断系统运行稳定性的速度和精度。
通过广域测量，可以根据已有的同步数据对未来的状态作一个自回归估计，进而对整个系统的运行状态做出评估，在这个基础上，有可能实现秒级的稳定预测。
在此基础上，采用（手动或自动）有效保护和控制决策（切机、切负荷、解列等）改善系统的暂态稳定性将会容易得多。
2 WAMS技术发展概况（1）美国西部电网（WECC）的WAMSWECC的WAMS包括BPA、SCE和加州ISO电网，三个地区的相量数据集中器之间相互连接，总共有77台采集设备，其中47台PMU，20台基于PC的相量测量设备PPSM，10台其它测量设备。
系统共监视约1200个信号。
WECC的WAMS系统有三步目标：第一阶段：应用同步测量技术提高电力系统的可靠性；第二阶段：开始加强广域测量系统和运行、控制的联系；第三阶段：管理、使用广域测量系统的信息。
WECC的广域测量系统目前实现了系统的动态扰动监视，其中包括实时连续测量监视和事件记录，另外，该系统具有强大的分析建模功能。
广域系统
广域测量系统前言（引言）随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的逐渐提高，对电网的安全稳定提出了更高的要求。
建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统，以保证电网的安全经济运行，已成为十分重要的问题。
近来受到广泛关注的广域测量系统（Wide-area measurement system，WAMS）可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难。
1．WAMS在国内外的应用情况20世纪90年代初期，基于全球定位系统(GPS)的相量测量单元PMU的成功研制，标志着同步相量技术的诞生。
美国NYPA(New York Power Authority)于1992年开始装设相量测量装置，除了用于相量测量以外，还用于系统谐波监测、系统扰动监测[1]。
韩国2002年9月投运8台PMU设备组成集中式系统，PMU数据更新速率为10Hz，每15min完成l次预想事故的稳定计算，实现暂态稳定控制。
西班牙Sevillanade Eleetrieidad电力公司专门使用WAMS测量的电压相角及幅值，大大简化状态估计。
我国PMU的研究起步于1995年，中国电力科学研究院引进台湾欧华科技有限公司的ADX3仪旧电网功角监测系统，从1995年开始组建了南方电网、华东电网、国调阳城——江苏输电线、福建——华东联络线实时功角监测装置。
电网广域监测系统采用同步相角测量技术，通过逐步布局全网关键测点的同步相角测量单元（PMU），实现对全网同步相角及电网主要数据的实时高速率采集。
采集数据通过电力调度数据网络实时传送到广域监测主站系统，从而提供对电网正常运行与事故扰动情况下的实时监测与分析计算，并及时获得并掌握电网运行的动态过程。
WAMS作为电网动态测量系统，兼顾了SCADA系统和故障录波系统的功能。
其前置单元相量测量装置PMU能够以数百Hz的速率采集电流、电压信息，通过计算获得测点的功率、相位、功角等信息，并以每秒几十帧的频率向主站发送。
电力系统中的广域同步测量技术研究与应用
电力系统中的广域同步测量技术研究与应用近年来，随着电力系统的快速发展和电网的不断扩大，对电网运行质量的要求也越来越高。
广域同步测量技术是一种能够有效提高电网运行质量的技术手段，它已经被广泛应用于电力系统的监测和控制中。
本文将探讨广域同步测量技术在电力系统中的研究和应用。
一、广域同步测量技术的基本原理广域同步测量技术是一种能够精确测量电力系统各个节点电压相位和频率的技术手段，它主要依靠全球卫星定位系统（GPS）提供的时间同步数据。
广域同步测量技术通过广播GPS信号，使得各个测量节点依靠GPS信号实现同步测量，能够有效地扩展电力系统的监测范围，并提高数据质量和可靠性。
广域同步测量技术的主要特点是高精度、高可靠性和高灵活性。
它能够实现对电力系统各个节点电压相位和频率的同步测量，并实时传输数据到监测中心，从而实现对电力系统运行情况的实时监测和分析。
同时，广域同步测量技术还能够实现对系统的快速故障检测和定位，提高了电力系统的抗干扰能力和控制能力。
二、广域同步测量技术在电力系统中的应用广域同步测量技术已经广泛应用于电力系统中，主要应用于电力系统的监测和控制、电网安全控制、电力市场交易和电力质量管理等方面。
1、电力系统的监测和控制广域同步测量技术能够实现对电力系统的实时监测和分析，对电网的稳定运行和发电厂的发电质量进行监测和控制。
同时，它还能够实现对电力设备的状态监测和预测，提高了电力设备的可靠性和维护效率。
2、电网安全控制广域同步测量技术能够实现电网的快速故障检测和定位，可以及时切断故障部位，保证电力系统的安全运行。
同时，它还能够实现对电力系统的负荷预测和控制，保证电力系统的稳定运行和安全控制。
3、电力市场交易广域同步测量技术能够提供电力市场的实时数据，有利于电力市场的交易和决策。
同时，它还能够提高电力市场的竞争力，促进电力市场的发展和改革。
4、电力质量管理广域同步测量技术能够提供电力质量的实时数据，有利于电力质量的管理和控制。
广域相量测量系统综述
广域相量测量系统综述[摘要]本文首先对广域同步相量测量系统（WAMS）进行了简要介绍，然后对其主要单元PMU的基本原理和结构进行了论述，最后对WAMS在电力系统各方向的应用进行了阐述。
[关键词]电力系统；相量测量装置（PMU）；广域相量测量系统（WAMS）引言随着特高压输电和“西电东送、全国联网”工程的建设，我国电网互联规模越来越大，将引起低频振荡，电力市场进程的不断推进使得某些断面经常运行在接近于满负荷或满负荷状态，电力系统运行的复杂程度日益增加，电网安全问题日益突出，使得对电力系统的稳定性要求也越来越高。
传统的SCADA／EMS调度监控系统，由于缺少电力系统不同地点之间的基准时间，所以只能用于电力系统的稳态特性分析，难以实现系统的实时动态特性分析。
基于PMU的广域测量系统（wide Area Measurement System，简称WAMS），利用成熟的GPS技术，能够为全系统提供准确的基准时间，能够实时地反映全网系统的动态变化，对系统的安全稳定运行起到了重要的作用。
1.广域电网相量测量系统的发展国外对于PMU的研究起始于20世纪80年代的美国，1983年美国GPS的出现，为相角测量提供了时钟精度上的保证。
1993年美国研发出了第一台PMU，标志着同步相量技术的实用化。
美国西部电力系统协调委员会（western System Coordinating Council简称WSCc）已经基本建成了以PMU为基础的WAMS，投入了近百个PMU。
1997年法国电力公司计划组建基于PMU的协调防御控制系统。
1995年前后国内开始了对PMU的研究，率先开始该领域研究的是清华大学电机工程系，1997年同黑龙江东部电网合作，安装了7个PMU。
近年，随着GPS技术和通讯技术的快速发展和不断完善，加快了PMU应用的发展，全国各大电网正在实施或已部分完成庞大的WAMS。
2.PMU基本原理及结构基于全球定位系统（GPS）的相量测量单元PMU具有传统数据采集系统的功能，即对电流、电压等电气量的幅值和频率的采集，同时还具有传统数据采集系统无法实现的功能：对相角的采集。
东北电网广域动态测量系统
东北电网广域动态测量系统徐兴伟;穆钢;王文;高德宾;陶家琪【期刊名称】《电网技术》【年(卷),期】2006(30)17【摘要】随着我国电网互联规模的不断扩大,负荷模型对系统仿真计算结果的影响已不容忽视。
为了在仿真计算中选择合适的负荷模型,东北电网按照准确、可靠、安全、实用的原则,结合相量测量技术和通信、计算机技术的最新发展情况,组建了广域动态测量系统,采用分析中心站、子站体系结构捕捉电力系统在扰动情况下的动态过程及行为特征。
该系统在东北网调配置了功能强大的分析中心站,选用了3个不同厂家的PMU装置,已覆盖12个主要厂站。
该系统经受了长时间的多种考验,记录了实际电网大量动态过程,不但为仿真计算研究准备了校核数据,而且为电网安全稳定运行提供了全新的动态监测手段。
【总页数】4页(P70-73)【关键词】广域动态测量系统;相量测量单元;动态数据监测;东北电网;负荷模型;仿真【作者】徐兴伟;穆钢;王文;高德宾;陶家琪【作者单位】华北电力大学电力工程系;东北电力大学;中国电力科学研究院;东北电力调度交易中心【正文语种】中文【中图分类】TM734;F123.9【相关文献】1.广域实时动态监测系统及在东北电网中的应用 [J], 辛雷;肖广明2.基于广域测量技术的电网实时动态监测系统应用 [J], 罗建裕;王小英;鲁庭瑞;刘华伟;徐春雷;谢小荣;肖晋宇;李建;吴京涛;王立鼎;胡炯;张涛3.广域电网相量测量系统在西北电网的开发及应用 [J], 钟波;于峥4.特高压电网动态特征的广域相量测量算法 [J], 王亚丽; 蔡霞5.电网系统的“把脉”人——记电子科技大学机械与电气工程学院党委书记、电力系统广域测量与控制四川省重点实验室主任黄琦 [J], 肖贞林[1]因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
广域测量系统综述
广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的要求，利用全球定位系统GPS(Global Position System)时钟同步，进行广域电力系统状态测量。
传统的SCADA\EMS系统中，使用RTU（remote terminal unit）作为测量手段，能够测量电压、电流的有效值和功率，可以表征系统的稳态潮流，但没有对描述系统机电动态性能十分重要的相对相角量及其派生量；另一方面，测量的时间尺度为数秒级，因而得到的系统数据是历史的、不同时的，即便我们为其增加GPS时标，仍然只能监测系统稳态或准稳态运行情况。
而在故障监测方面，传统的保护系统使用故障录波器DFR（digital fault recorder）作为监测手段，时间尺度可达到微秒级，速度很快。
但DFR只能测量瞬时值，无法获得全面的系统动态过程信息，因而主要用于对故障后电磁暂态过程的记录，而无法对整个系统的动态过程进行记录和分析。
而广域测量技术使用PMU（phasor measurement unit）作为测量手段，可以基于GPS标准时钟信号，测量得到信号的同步相量数据，其时间尺度介于RTU 和DFR之间，目前最快可达10ms左右。
广域测量技术的优点在于，它可以实现异地的同步相量测量，并保持足够高的精度，同时能够保证高速通信和快速反应，因而非常适合目前不断扩大的电网规模。
另一方面，由于提供了相量数据，我们可以分析功角、无功储备等动态信息，从而能够对电网的动态过程进行实时监测，有助于调度和控制。
WAMS主要由位于厂站端的PMU通信系统和位于调度中心的控制系统组成。
网上有论文提出的WAMS结构如图1所示。
其中主站位于省调度中心，子站为各功角监测点，子站由相角和功角测量装置#
时间同步装置、通信系统和工控机组成。
为了保证实时性，主站与子站之间的通信通道采用专用的微波通道。
该系统已经通过了动模试验，各项技术指标已达运行要求，并且部分功能模块已经现场运行。
而有另一篇论文提出了一个更完整的监测系统，其结构如图2所示。
图2中各上位机与其相连的下位机共同组成一套基本的PMU，各PMU独立地从GPS系统得到高精度时钟并以此为基础同步进行数据采集和相角测量及其他工作。
采用上下位机结构的目的是提高PMU单元对不同应用场合的适应性，下位机与上位机之间采用高性能的局域网连接，各PMU的测量结果除按需要在本地进行适当的显示和记录外，必要的信息通过广域网送到主站中央处理机进行集中处理，该系统与前个系统相比，其通信系统采用了局域网和广域网通信技术，并且设置了专用的控制通道，使整个系统功能更强大，结构更加合理。
针对全国联网，有文献提出了一个全国性的WAMS，如图3所示。
由国家调度中心、网调度中心、省调度中心和就地监控4级组成。
相角信息可以上行，也可下行。
该系统的中心处理机设置于省调或网调中心，同一网局内的省调之间可以交换信息，国家调度中心的相角信息来自于各网局，而网局的相角信息来自于各省调度中心；国调、网调和省调在各自的范围之内，能看到全局、局部或相邻局部的相角矢量图，并可根据系统的运行工况或受扰大小及时作出调整。
显然，WAMS对通信系统的质量、通信的实时性都有较高的要求。
由于国内大多数电网近年将建成以光纤通信网为主的电力通信网络，WAMS应该尽量利用现有的网络通信条件，本着近期与远期相结合的原则，利用以太网、ATM等技术提高通信系统的效率，以满足实时性要求。
PMU的关键在于相角和功角的测量，而有效值等量的测量则与传统装置无异。
这里的相角是指母线电压或线路电流相对于系统参考轴之间的夹角，某台发电机的功角 i是指该机q轴与系统参考轴之间的夹角。
目前，欧美国家安装的绝大部分PMU实际上只能测量相角，国内部分电网安装的PMU能测量功角。
对于将来的应用功能，有文献给出了WAMS的可能应用功能，如图4。
WAMS不仅可以取代传统的SCADA系统完成系统的稳态监测任务，而且可以应用于系统的动态行为监测、稳定监测和故障分析等领域。
当然，要实现这些功能，还需要解决一系列的理论和技术问题，比如稳定的预测与控制等。
广域测量系统研究开发的最终目标是建立新一代EMS。
PMU可能结合或替代RTU，WAMS可能结合或替代SCADA。
在功能上将目前的稳态水平监测提高到动态水平监测，核心是如何处理好、应用好WAMS的测量信息。
这方面的研究相对于装置的开发而言还远远不够，应该成为下一阶段的研究重点。
需要研究的内容很多，如WAMS信息的数据仓库、WAMS 信息的数据挖掘等。