PMU(同步相量测量装置)的检测技术 及误差处理措施分析

PMU(同步相量测量装置)的检测技术及误差处理措施分析
摘要：同步相量测量装置是一种新型检测技术，其可以对动态变化的数据参量进行跟踪测量，与传统测量方法不同，同步相量检测是建立在新统计原理下的数据处理方法。

从概率统计上看，任何数据都存在一定的不可用性，如果数据呈现多种误差现象，则数据所表现的动态变化信息将会干扰技术人员核算、处理工作。

基于此，文章将结合PMU检测、误差处理内容，对其技术措施的应用重点和难点进行系统分析。

关键词：PMU（同步相量测量装置）；检测技术；误差处理；措施分析为加强数据对电力系统的动态监测和控制，很多发电厂都会选择安装PMU装置，创建自身的动态监测系统，在这个系统下，发电厂的工作人员可以实时搜集到电力系统中各运行设备的动态，保证其能够安全、稳定的运行。

1PMU装置
1.1PMU装置功能简述
PMU是承载一个运行系统在动态环境下的监测、控制工作的核心装置，其不仅可以准确探测、搜集到每个运营设备的数据信息，还能第一时间将这些信息汇总，输入到数据库中，运用强大的数据处理功能和快捷的通讯能力，将数据传导到人机界面上，供工作人员参考处理。

1.2PMU装置工作原理分析
PMU装置能进行动态测量工作，在高速监测环境下，数据采样仪器和交流采样装置协同运作，在保持高准确度测量效果的同时，增强信息的交互性运用。

PMU是以绝对电量和绝对相位角为坐标，电流信号、相量数据、电压信号等多种测量参量为依据的数据处理系统。

信号可以同步完成多个信号的交流工作，误差在1μs之内。

同时，每个相量数据还会根据调度中心的控制决策，进行电气量分析。

如果电力系统的电网层出现断流现象，则该电网的动态变化特征将会以动态数据的形式表现出来。

2PMU装置与传统测量方式的差异
20世纪80~90年代，随着电力系统的供电规模逐渐扩大，电力交流和传送装置咋检测方法、运行模式、管理制度等方面都发生了很大的变化。

在此基础上，传统系统设计人员通常会选择直接获取模型参量，通过人工处理的方式，比较数据，分析数据内容。

PMU装置则不同，为满足更小波动环境下的数据监测和测量工作，监测装置必须达到短时间内满足测量误差要求，分析变化数据的变动范围。

由此可见，PMU装置与传统测量方式在数据获取路径、数据分析方法、监测效果、信息交流等方面都各有不同，具体数据见表1。

总结上文数据，PMU装置在测量动态数据方面有很大的优势，无论是信号频率、幅度误差、相位误差都要远远低于传统测量方法。

搜索到的周波采样数据，是25次/s的动态数据，其测量准确度非常高，可以满足PMU装置中同步相量测量精度要求。

同时，还能保证如果电力系统的电量信号发生规律性偏移，则数据测量系统可以准确的在误差分布状态图中标明出现数据变化现象的位置。

3PMU装置概率统计方式和精度测量分析
3.1平均误差值测量
由于PMU装置对电力系统各检测对象的有效监控效果不同，所以通常情况下，参照对象都属于被检测对象，其位置、相量变化范围、监控间歇区段都需要严格控制，不能超出规定界限。

一个检测设备会配备两个数据监测仪器，两个样本结果并不一致，其监控误差可以用e0表示，PMU装置中的各相量误差是随机变化的，真实分析误差可以用μe表示。

为保证PMU的数据处理系统可以得到最佳估算值，系统会对监测数据进行自动算法处理，计算公式如下：
e=（e1+e2+……+en+……+eN）
式中，如果N趋近于无穷大的话，e的测量误差会无限接近于真实值。

所以，平均误差e是体现PMU装置数据处理功能的有效测量误差。

3.2动态测量特性
PMU装置对动态数据的测量特性是存在一定变化因素的，即使误差分布不变，真实值和测量值依旧存在微小误差。

因此，为缩小这一部分“偏差”，管理人员必须依照动态数据的正向分布特性，研究标准偏差在动态数据中的引导作用，并计算出标准偏差的真实值。

计算公式如下：
σ=（en-e）2
式中，以标准偏差为核心的误差范围中，e值的大小表示测量误差的弥散程度，e值越大，说明标准差σ的数值越小，监测到的误差数据在正向分布图中的曲线越尖锐。

综上分析，标准偏差的误差越大，说明测量出的数据在规定范围内，其出现较大误差概率越大。

偏差小的话，说明出现误差的概率越小。

针对PMU装置在数据误差测算技术上的优势，动态数据的较大误差概率很少出现，一般都会将e 控制在（e-a，e+a）之间。

如果间隔范围内动态数据无法满足PMU装置的测量等级，则检测结果还应进行更深层次测算，要在统计概率的基础上，对各级电流相量、电压相量和绝对相量进行分级统计，并将统计结果引入计量模型中，以得到最标准的、最权威的测量结果。

4结语
通过上文对PMU同步相量测量装置的工作原理、检测技术、误差处理方法的系统研究可知，从技术层面上看，PMU装置对动态数据的控制能力和监测能力都很强，可以满足数据处理需求和要求，为误差估算工作、数据分析工作提供准确的数据支持。

从误差处理层面上看，PMU装置具有一定的自我修改、自我约束能力，当误差超过标准范围，系统会自动更新动态信息，采用针对性数据监控处理方法，对问题数据进行进一步加工，以获取最有价值的资源。

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