广域测量技术在电力系统中的应用
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。
浅谈广域测量技术在电力系统的应用
浅谈广域测量技术在电力系统的应用在我国西电东送的原则下，随着特高压电网以及西气东送工程的建立和电网大规模的扩大，我国目前处在一个快速建设大规模电能传输的互联电网。
远距离的输电和互联电网加强了不同地方电网之间的联系，同时也带来了新问题，比如对电网安全性有影响的区间低频震荡，这需要电网的控制以及稳定运行有更高的要求。
广域测量技术是对运行在广阔地域的电力系统的状态进行分析、监测，为其控制服务以及实时运行的系统。
广域测量技术测量出来的信息有空间广域以及时间同步的优点，这对电力系统的可观性有了大大的改善。
广域测量技术得出的数据有三个特点：时间同步。
广域互联的电网会出现电网暂态的问题，这个问题是原来监测系统没有办法处理的，但是广域测量技术的时间按同步特点就能够对这些问题进行改善。
空间广域。
广域测量技术在时间同步的情况下，能够得到广域电网的数据，从而可以对其进行是实时监测以及处理。
对相角数据可以直接进行测量，和EMS比较其精度更加准确。
本文根据广域测量技术的工作原理及其结构，把最近几年其在电力系统上的状态估计、安全稳定控制、参数辨识、以及故障分析等应用一一介绍，并对电力系统中广域测量技术的前景做出进一步的展望。
1.PMU基本技术1.1相角测量算法实现广域测量技术应用的基础是PMU，而PMU的核心就是相角测量算法，PMU对测量出来数据的精度有大大的提高，精度对电力系统中的故障分析、继电保护及其稳定控制的准确性有着直接的影响。
为了提高其精度去满足工程的要求，一些学者提出了很多算法并且还有一定的效果。
就目前来看，通用的算法有：离散傅里叶变换法、瞬时值计算法、最小二乘法等。
当系统处在一个稳定状态的时候，以上的一些方法都可以满足工程的需要。
但是系统在动态情况下，怎样既快速又准确地测量出相角，是这些算法需要改进研究的地方。
1.2广域测量系统广域测量系统通常包括系统关键点的子站、调度中心的服务器以及联系它们的网络，拓扑结构通常选取主站——子站树状结构。
广域测量系统在三峡电站的应用
广域测量系统在三峡电站的应用摘要:阐述了广域测量系统对电力系统安全稳定运行的重要性, 文中介绍了三峡电站广域测量系统体系结构，PMU装置构成、主要功能、技术特点以及在三峡电站的实际运行情况。
关键词：广域测量系统；WAMS；三峡电站；PMU装置；低频振荡引言三峡电站总装机32台机组，是世界上装机容量最大的水电站，三峡发输电系统汇集了三峡外送电力、跨区直流电力、川渝外送电力、河南南送电力、鄂湘交换电力、鄂东鄂西交换电力等。
此外，特高压试验示范工程也接入了三峡近区电网，以便于丰水期将富裕水电直接北送华北电网，三峡发输电系统由于跨区域的长距离集中送电的交流输电通道或交直流并联输电通道越来越多，互联电网送电距离较长、电压支撑薄弱，易造成系统的低频振荡及系统的动态不稳定，如果处理不好，会影响到整个互联电网的安全稳定性。
因此，三峡地区电网的安全稳定运行，是关系到三峡电站能否安全稳定发电、送电的关键，对于国家电网公司安全生产具有十分重要的影响。
以上因素使得三峡电网必须加强全范围动态过程的监测、分析和控制。
广域测量系统(WAMS) 的PMU装置以GPS为采样基准，能全网同步采集机组和线路的电压、电流以及重要的开关保护信号；并能计算得到电压和电流相量、频率和频率变化率、机组和线路功率、发电机内电势(功角)以及根据机组键相信号实测机组功角；同时还能提供扰动触发的暂态记录。
为电力系统的运行和控制提供了新的途径和方法。
三峡电站PMU装置由北京四方继保自动化股份有限公司安装，在2013年5月测试完毕，投入运行。
1 体系结构1.1 基于PMU的广域测量系统结构广域测量系统又称为低频振荡及扰动识别报警分析系统，广域测量系统由相量测量单元 (Phasor Measure— ment Unit，PMU)同步采集广域电网的实时运行参数，借助高速通信网络传输至数据处理中心站，得到同一时间坐标下电网全局的动态信息。
它由三大部分组成，即分布在各厂、站的同步相量测量单元、覆盖全网的通信网络和安装在调度端的相量数据集中器。
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。
基于广域测量系统的电网中故障点定位方法的研究的开题报告
基于广域测量系统的电网中故障点定位方法的研究的开题报告一、研究背景随着电力系统的发展和扩大规模，电网故障数量也在增加。
如何高效、精准地定位故障点，是保障电网安全运行的重要问题。
传统的故障点定位方法主要基于断路器、电缆等设备的状态信息，存在定位误差大、定位时间长等问题。
近年来，广域测量系统（WAMS）技术的应用，为电网中的故障点定位提供了新的思路和方法。
广域测量系统是指利用现代通信、计算和控制技术，对电网进行实时、全面、高精度地测量和监测，能够提供电网中各个节点的电压、电流、相角等参数数据。
利用这些数据，可以对电网进行精细化管理和故障分析，从而提高电网的安全性、稳定性和运行效率。
当前，国内外学者对基于广域测量系统的电网中故障点定位方法进行了广泛探索和研究。
但在实际应用中，仍需要进一步完善和改进。
二、研究目的和意义本研究旨在探讨和研究利用广域测量系统进行电网中故障点定位的方法，设计一套可行的系统方案，并通过实验验证其可行性和有效性。
具体研究目标包括：1. 分析广域测量系统在电网故障点定位中的优势和局限，探讨广域测量系统与其他技术的集成应用；2. 研究不同类型故障在电网中的传播特性和影响范围，分析基于广域测量系统的故障点定位方法的适用范围；3. 设计一套基于广域测量系统的电网故障点定位系统方案，包括硬件和软件部分；4. 进行实验验证，评估系统的故障定位精度和实用性。
本研究的意义主要在于：1. 提供一种新的故障点定位方法，利用现代化技术手段和算法，能够更加准确、高效地定位故障点；2. 推动广域测量系统技术在电力系统中的应用和推广，提高电网的安全性和运行效率；3. 为电力系统的智能化建设提供参考，促进电力行业的可持续发展。
三、研究内容与方法本研究将从以下几个方面展开：1. 广泛调研国内外关于广域测量系统在电网故障点定位中的研究现状和发展趋势，分析其优势和局限；2. 系统分析电网中不同类型故障的传播特性和影响范围，建立电网故障传输模型；3. 设计一套基于广域测量系统的电网故障点定位系统方案，包括硬件和软件部分；4. 基于实测数据，开展故障点定位算法的研究和验证，评估系统的定位精度和实用性；5. 对系统方案和故障定位算法进行优化和改进，完善系统整体性能。
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。
电力系统自动化中的广域同步测量及控制技术研究
电力系统自动化中的广域同步测量及控制技术研究电力系统的稳定与安全运行对于国家经济和社会发展至关重要。
随着电力系统的不断发展和扩大规模，广域同步测量及控制技术在电力系统自动化中起到了关键的作用。
本文将探讨广域同步测量及控制技术在电力系统中的应用和研究现状。
广域同步测量及控制技术是基于广域同步相量测量和通信的技术，通过高精度的时间同步和数据通信，实现对电力系统中各个节点的监测和控制。
广域同步测量及控制技术可以提供全网的电压、电流、频率和相位等信息，帮助电力系统实时监测和分析状态，实现快速响应和调节。
首先，广域同步测量技术可以提供高精度的相量测量，对于电力系统的稳定性和安全性具有重要意义。
通过广域同步测量技术可以获取准确的电压和电流相位信息，提供数据支持给电力系统的控制和保护装置，从而增强系统的稳定性和鲁棒性。
广域同步测量还可以帮助发现电力系统中的异常行为和故障，提供及时的报警和决策支持，避免事故的发生和蔓延。
其次，广域同步控制技术可以实现电力系统的快速调节和控制。
传统的电力系统控制主要依靠集中式控制中心进行调度和控制，但这种方式存在局限性，对于大规模复杂的电力系统来说，响应时间较长，无法满足实时调节的需求。
广域同步控制技术通过分布式的控制节点和通信网络，实现对电力系统的实时监测和控制。
通过广域同步控制技术，可以实现电力系统的分布式自适应控制，提高系统的稳定性和可靠性。
广域同步测量及控制技术的研究重点主要包括以下几个方面：1. 高精度的时间同步技术。
广域同步测量及控制技术的实现依赖于高精度的时间同步，确保各个节点之间时间的一致性。
目前，GPS和PTP等技术已经被广泛应用于电力系统的时间同步中，但仍然存在一些挑战，如信号中断、环境干扰等问题，需要进一步研究和改进。
2. 大规模数据的传输和处理技术。
广域同步测量及控制技术需要实时传输和处理大量的数据，对于传输带宽和延迟要求较高。
因此，需要研究高效的数据传输和处理算法，利用压缩和分布式处理等技术，提高数据传输和处理的效率。
探究电力系统广域测量技术对智能电网的支撑作用 李雨鸿 温俊豪
探究电力系统广域测量技术对智能电网的支撑作用李雨鸿温俊豪发表时间：2018-05-18T09:23:32.280Z 来源：《基层建设》2018年第2期作者：李雨鸿温俊豪[导读] 摘要：随着时代的不断发展，当今社会对于电力能源的需求量逐年递增，在此情况下，也对电力系统的安全稳定运行提出更高要求。
广州供电局有限公司广东省广州市 510000 摘要：随着时代的不断发展，当今社会对于电力能源的需求量逐年递增，在此情况下，也对电力系统的安全稳定运行提出更高要求。
文章主要分析了电力系统广域测量技术对智能电网的支撑作用。
关键词：广域测量技术；智能电网；电力行业；低频振荡监测；传感技术前言电力行业已逐渐成为我国国民经济增长的重要支柱产业。
随着电力工程建设规模的日益扩大以及电力市场开放程度的不断提高，如今的电力系统结构愈发复杂，且同时伴有运行安全性、稳定性方面的问题，这些均应引起我国电力产业的高度重视。
1 电力系统广域测量技术对智能电网的强大支撑在智能电网（如图1）应用、监测、分析过程中，均离不开广域测量技术。
目前，该技术已逐渐成为智能电网中的重要组成部分，并发挥着强大的支撑作用，具体分析如下：图1 智能电网构成图 1.1状态估测即对电网的运行状态进行实时监测，并为相关的软件应用提供技术支撑，该环节与其他算法的精准性具有直接联系。
将电流向量、高精度电压等引入以往的状态估测算法，可有效提升计算结果的精准性，为系统的安全平稳运行提供了良好保障。
1.2安全监测在广域测量系统中，在不同功能位置分布的PMU可对关联支路或母线电压进行交流采样，并借助相应算法，对功率、频率等因素加以明确，之后经过时钟信号，为计算结果打上时标，最终将其上传至数据中心。
数据中心具有数据存储和处理的功能，并可精准估测向量数据，以此实现系统的安全监测。
1.3暂态稳定分析目前，常见的分析方式包括以下几种：第一，借助时间序列、人工智能等方式，对系统运行稳定性进行分析；第二，将系统故障后的状态作为初始值对轨迹进行分析，并借助相应算法，实现系统的实时匹配[1]。
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应用现状及发展前景摘要：同步相量测量技术作为一种非常先进的测量技术，其能够对电力系统的电器量展开实时测量，为促进电力系统运行的安全性和稳定性打好坚实的基础。
同步相量测量技术能够利用卫星受实际上、数字信号处理技术以及电力通信网络等先进技术的融合提高其测量精度和效率，以确保能够准确测量电力系统的运行情况，从而满足同步相量技术广域测量系统的应用需求。
为了能够进一步发挥同步相量测量技术广域测量系统的优势，本文探讨了广域测量系统的概念以及发展现状，并且探讨了广域测量系统存在的问题以及实际应用措施以供参考。
关键词：同步相量测量技术；广域测量系统；应用现状电力系统的安全性和稳定性是保障社会正常运行的关键，而随着现代技术的不断发展，为了能够促进电力系统的稳定运行，广域测量数据理念的应用对电网静态状态估计起到了重要帮助。
而随着同步相量技术的应用，广域测量数据系统则能够结合更加先进的数据满足高速率同步测量的需求，其能够高精度采集广域电网的实施运行参数相量，并且借助高速通信网络集中电网实时运行相量，以确保能够获取广域电网的全部动态信息。
一、广域测量系统的建设结构基于同步相量测量技术建立广域测量系统时需要考虑以下几点：首先需要考虑广域测量系统的结构设计和同步相量测量技术的布点问题，在选择布点的过程中必须要对传输线路和输电走廊展开针对性分析，为了能够确保系统的可观测性能够满足实际应用需求，技术人员需要在全系统1/4或者1/3的母线上安装同步相量测量系统，不过这种安装方式传播较高，因此想要在发挥同步相量测量技术作用的同时还能控制好成本，则必须要对同步相量测量系统的配置方案展开进一步优化。
目前利用电力系统线性测量模型这两种方案配置同步相量测量系统是热点研究方案。
其利用了同步相量测量系统测量集的增广关联矩阵作为研究目标，并且利用了电力系统可观测性拓扑分析来确保能够满足同步相量测量系统的贯彻新需求，同时也能有效减少同步相量测量系统的配置数量。
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技术是近年来电力系统前沿技术中最活跃的领域之一。
论述了广域测量系统（Wide-Area MeasurementSystem，WAMS）在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和暂态稳定预测及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制等方面的应用，对其应用前景做了简要分析，并提出WAMS的发展规划。
标签：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安全稳定控制系统互联网稳定控制面临着较多的问题：互联系统的低频振荡问题及紧急控制等问题。
如我国华中系统的低频振荡衰减时间较长，当系统出现故障时，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。
传统的基于事件的就地控制不能够充分观察系统的动态过程，因而不能够较好观察系统的各种状态，比如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控制增强了互联网稳定控制的可靠性和灵敏性。
目前的稳定控制系统，比如电气制动、发电机快速励磁、发电机组切除、自适应负荷减载及新兴的灵活交流输电等，发展到广域控制都应该是基于广域电力系统的信息:原来使用就地信息不能够满足控制对电力系统充分观察的要求。
广域测量系统提高了电力系统的可观察性，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、系统状态量的变化趋势等:从而提供给广域控制充分的动态信息。
1．1 暂态稳定预测及控制当今投入实际工业应用的稳定控制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”。
广域测量技术在电力系统中的应用
广域测量技术在电力系统中的应用摘要：阐述了广域实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行的重要性，介绍了该系统在国内外的工程应用情况，概述了子站、主站和通信系统的结构及功能，探讨了广域动态监测系统面临的问题，展望了广城动态监测系统的发展方向和在电力系统中进一步的应用前景。
关键词：电力系统；广域测量系统；相里测量单元；全球定位系统应用广域网动态测量(Wide Area Measurement System，简称W AMS)技术可以在同一时间参考轴下获取大规模的电力系统实时动态信息和稳态信息，为电力系统的运行和控制提供了新的途径和方法。
电网动态安全监测系统是由同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit，简称PMU)、高速数字通信设备、电网动态过程分析设备的有机组合体，是近年来发展起来的一项新技术，被称为电力系统三项前沿课题之一。
采用PMU技术能方便地实现相量测量、扰动监测，可直接反映系统的各种扰动，检测和记录电力系统的非常运行状态，将现有的监测由静态提高到动态水平。
可实现动态电网安全稳定预警，最早时间内实现预先调整，最大程度地减小事故范围，是加强电网监测、提高安全预警能力和趋势分析的重要手段，同时也可为能量管理系统(EMS)、计算分析软件等提供实时数据，从而提高系统监测的实时性，为电网的安全稳定运行和电力市场服务。
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(NewY orkPowerAuthority)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。
1995年，在美国能源部的支持下，广域电网监测系统/动态运行监测系统在美国西部电力联盟(WSCC)投人试运行，19%年8月10日美国西部大停电事故的数据在2min内就得到了分析，对恢复供电给出了准确的指导。
电力系统广域测量技术与设备应用考核试卷
4.时间同步通过GPS、GLONASS和Beidou实现，GPS覆盖广、精度高，GLONASS和Beidou在特定区域优势明显，但都存在信号遮挡问题。
A.数据加密
B.认证协议
C. VPN技术
D.防火墙
19.以下哪些因素可能影响广域测量设备的选择和配置？()
A.系统规模
B.测量需求
C.成本预算
D.技术标准
20.广域测量技术中，以下哪些方法可以用于提高数据处理和分析的效率？()
A.采用高性能处理单元
B.使用并行处理技术
C.优化算法
D.增加存储容量
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
2.广域测量技术只能应用于大型电力系统。（）
3.光纤传感器在广域测量技术中具有较好的抗干扰性能。（）
4.广域测量系统中的数据传输不需要考虑安全性问题。（）
5.电压互感器和电流互感器在广域测量中可以互换使用。（）
6.在广域测量系统中，GPS是唯一的时间同步设备。（）
7.广域测量技术可以显著提高电力系统的故障诊断能力。（√）
A.电磁式测量
B.光电式测量
C.电容式测量
D.磁电式测量
11.以下哪个选项不是PMU设备的组成部分？()
A.传感器
B.数据处理单元
C.通信接口
D.电源适配器
12.在广域测量技术中，以下哪种方法可以减少数据传输延迟？()
A.提高通信速率
B.采用数据压缩
C.增加中继站
D.降低采样频率
13.以下哪个设备在广域测量系统中的作用是提高系统可靠性？()
广域测量系统在电力系统中的应用研究
２１ ０ ９月 １年 Ｓｐｅ ｅ ０ ｅｔ ｍｂｒ １ ２ １
广 域 测 量 系统 在 电力 系统 中的 应 用研 究
王 健 （ 徽 省 响洪 甸 水 库 管 理 处 ， 徽 安 安 六安 ２７ ３ ） ３ ３５
摘 要 ： 广域 测量 系统 ｗＡ （ ｄ ｒａＭ ａｕｅ ｅ ｔ ｙｔｍ） ＭＳ ＷｉｅＡ ｅ ｅ ｓｒｍ ｎ Ｓ ｓ ｅ 主要 源 自电力 系统 时间 上 同 步
网调 中心 ， 同一 网局 内 的省 调之 间可 以交 换信 息 ， 角信 息来 自于各省 调度 中心 ， 相 国调 、 网调 和省 调在 各
自的范 围之 内 ， 能看 到全局 、 部或 相邻 局部 的相 角矢 量 图 ， 可 根据 系 统 的运 行 工 况或 受 扰 大小 及 时 局 并
作 出调 整 。
和 空 间上 广 域的要 求 ， 用全 球 定 位 系统 Ｇ Ｓ Ｇ ｏ ａ Ｐ ｓ ｉ ｙｔｍ） 利 Ｐ （ ｌ ｌ ｏｉｏ Ｓ ｓ ｂ ｔｎ ｅ 时钟 同步 ， 行 广域 电 进
力 系统状 态测量 。本 文介 绍 了 ＷＡ ＭＳ的 结 构和 原 理 ， 述 其在 电 网扰 动 识 别 、 频 振 荡在 线 论 低
３ ＷＡ ＭＳ的 工 作 原 理
。
大 电 网广域测 量／ 监视 系统 （ ｄ ・ ｒａＭｅ ｓｒｍ ｎ Ｍｏ ｉ ｒ ｇＳ ｓ ｍ） ＷｉｅＡ ｅ ａｕｅ ｅ ｔ ｎｔ ｉ ｙｔ ／ ｏｎ ｅ 的形 成 和 发 展 是基 于全 球
定 位系 统 （ ｌ ａ Ｐ ｓ ｉ ｉｇ Ｓｓ ｍ， Ｐ ） Ｇ ｏ ｌ ｏｉｏ ｎ ｙｔ Ｇ Ｓ 的相 量 测 量 单 元 （ ｈ ｓｒＭｅｓｒｍｅｔＵ ｉ Ｐ ｂ ｔｎ ｅ Ｐ ａｏ ａｕｅ ｎ ｎ ， ＭＵ） 成 功 研 ｔ 的 制 。
广域同步测量技术在智能电网保护与控制中的应用
控 制 中 的 应 用
关 键 词 ：广 域 测 量 ；智 能 电 网 ：同步 相量
中 图分类 号 ：ＴＭ９３３
文献标 志 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１００９—０６６５（２０１６）０２—００４３—０４
同步 相 量 测 量 技 术 在 现代 电 力 系 统 中 已大 量 应 用 ．测 点 分 布广 泛 的 ＰＭＵ 装 置 通过 以太 网构 成 了广 域 测 量 系统 （ＷＡＭ Ｓ），所采 用 通 信 协议 主 要 是 基 于 ＩＥＥＥ Ｃ３７．１ １８ ＩＥＥＥ Ｃ３７．１ １８标 准起 源于 ＩＥＥＥ １３４４一 ｌ９９５．２００１年 做过 修 订 ．随后 被 ＩＥＥＥ Ｃ３７．１１８—２００５ 替代 ，该 标准 对 电力 系统 同步相量 的定义 、测量 、测 试 、 传 输 进行 了规 范 和 描 述 ２０１１年标 准 被 拆 分 为 ２部 分 ．第 一 部 分 ＩＥＥＥ Ｃ３７．１１８．１主 要 对 同 步 相 量 的定 义 、测 量 、测 试 进 行 了描 述 ；第 二 部 分 ＩＥＥＥ Ｃ３７．１１８．２ 对 同 步 相 量 数 据 传 输 协 议 进 行 了 描 述 ． 规 定 了 ＷＡＭＳ．ＰＣＤ．ＰＭＵ之 间数 据交 换 协议 ，大 部分 的同步 相量 数 据交互 都是 基 于这一 标准 随着智 能 变 电站建 设 的不 断 推 进 ．ＩＥＣ又 推 出 了适 用 于 同步 相 量传 输 的 ＩＥＣ ６１８５０—９０—５技 术标 准 ．描 述 了在 ＩＥＣ ６１８５０体 系 内同步 相量数 据 传输 以及 在保 护控 制方 面应 用 的相关 内容 ［１－３］。
需 求 ，但 总 体 上 呈 发 散 的 状 态 ，没 有 统 一 的原 则 。 文 中建 立 了时一 空协 调 分 析 的 原 则 ，从 系统 能观 和 能控 ２个 方 面 ，对 广 域
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。
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。
- 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)。
广域测量技术在电力系统中的应用摘要：阐述了广域实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行的重要性，介绍了该系统在国内外的工程应用情况，概述了子站、主站和通信系统的结构及功能，探讨了广域动态监测系统面临的问题，展望了广城动态监测系统的发展方向和在电力系统中进一步的应用前景。
关键词：电力系统；广域测量系统；相里测量单元；全球定位系统应用广域网动态测量(Wide Area Measurement System，简称W AMS)技术可以在同一时间参考轴下获取大规模的电力系统实时动态信息和稳态信息，为电力系统的运行和控制提供了新的途径和方法。
电网动态安全监测系统是由同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit，简称PMU)、高速数字通信设备、电网动态过程分析设备的有机组合体，是近年来发展起来的一项新技术，被称为电力系统三项前沿课题之一。
采用PMU技术能方便地实现相量测量、扰动监测，可直接反映系统的各种扰动，检测和记录电力系统的非常运行状态，将现有的监测由静态提高到动态水平。
可实现动态电网安全稳定预警，最早时间内实现预先调整，最大程度地减小事故范围，是加强电网监测、提高安全预警能力和趋势分析的重要手段，同时也可为能量管理系统(EMS)、计算分析软件等提供实时数据，从而提高系统监测的实时性，为电网的安全稳定运行和电力市场服务。
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(NewY orkPowerAuthority)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。
1995年，在美国能源部的支持下，广域电网监测系统/动态运行监测系统在美国西部电力联盟(WSCC)投人试运行，19%年8月10日美国西部大停电事故的数据在2min内就得到了分析，对恢复供电给出了准确的指导。
此外，美国还运用W AMS技术进行负荷模型校正和系统振荡模式研究等。
对系统模型的改进主要是通过W AMS系统记录故障信息，通过离线分析、计算，比较实测曲线，滚动修改模型。
法国电力公司的协调防御计划是由24个同步相量测量装置和位于控制中心的2台计算机组成。
该计划于20世纪90年代初开始分步实施。
控制中心的l台计算机用于决策处理，另1台用于分析系统状态行为。
日本应用W AMS技术开发了在线全局动态监测系统，用于低频振荡研究:在主要的厂站安装PMU，通过小波变化来提取振荡频率，在传统的电力系统稳定器(PSS)中加入广域信号，构成广域PSS。
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、国调阳城一江苏输电线、福建一华东联络线实时功角监测装置。
1996年清华大学与黑龙江省电力公司合作，首次在黑龙江东部电网建成自主开发的PMU测量系统。
此后在东北电网和广西电网都试验性安装了PMU监测系统。
标志着我国对PMU的研究成果已初步具备产品化的条件。
2002年，清华大学与北京四方同创保护与控制设备有限公司合作，共同开发了符合IEEE13科标准的CSS-200系列电网动态安全监测系统，成为我国第1个具有自主知识产权的广域测量系统。
东北电网于2004年初组建了实时动态监测系统。
在2004年3月25日和2005年3月29日的2次东北电网大扰动试验中，该系统完整记录了2次扰动过程的数据，为事后分析提供了准确的数据。
南瑞公司于2003年研制出PMU装里，在江苏、华北、河南和华东等电网安装。
目前国内有接近50%的网(省)公司建成了或正在新建W AMS系统，这些建成的WAMS系统为电网扰动提供了可靠的事故后分析资料，在2005年9月1日内蒙古低频振荡事故下完整记录了整个扰动低频振荡的数据和波形;江苏电网在2005年10月28日系统出现扰动时也完整记录下扰动的波形和数据;2006年8.10桑美台风登陆时，造成华东电网甄海和宁德2个厂站的部分线路频繁故障跳闸，W AMS扰动识别应用正确，并记录下了相应的扰动情况。
2 PMU子站2.1 PMU子站布点原则由于现代电力系统的互联，电力系统规模日益庞大，对每个节点进行布点是没有必要的，也是不经济的。
通常PMU的厂站选择应根据实现的功能不同而不同，主要可从暂态功角稳定、电压稳定、低频振荡、线路故障定位、参数测量及谐波测量等方面考虑。
发电厂PMU的布点依据暂态功角稳定和低频振荡来确定，变电所PMU的布点依据其他方面来确定。
国家电力调度通信中心在2005年下发的《关于加强广域相量测量系统建设及实用化工作的要求》文件中指出了PMU的布点原则—应根据各电网的具体情况，在330kV及以上系统主网架上枢纽变电站和对系统稳定比较敏感的发电厂配备PMU。
2.2 功角测量方法目前发电机的功角测量方法有两种:电气量估计法和直接测量法。
（1）电气量估计法根据发电机内电势和机端电压及阻抗关系，利用机组参数及测量的发电机机端的三相电压、三相电流，来估算发电机功角及发电机内电势。
该方法测量结果受机组参数影响，精度较低，只适宜稳态和动态测量，但工程实施较为简单，无需从机组内接线。
（2）直接测量法利用内电势测量装置，接入从机组内引出的50Hz键相脉冲信号，以及机组A相电压，通过与GPS秒脉冲信号比对，得到发电机功角和发电机内电势。
直接测量法要求现场机组具备键相信号引出结点，因此方法受机组条件限制，如果现场不能提供50H:的键相脉冲输出，则必须加装发电机转速传感器，实施较为复杂;优点是不受机组参数和暂态过程影响，内电势测量精度较高。
2.3 相量计算方法相量数据处理单元计算相量的方法有傅立叶算法和过零点检测方法。
傅立叶算法通过灯D转换单元对三相电压、电流瞬时信号进行采样，经离散傅立叶变换得到三相的电压、电流相量值。
在获得电压和电流的相量后可以计算有功功率、无功功率。
电压和电流信号的频率波动会影响到计算精度。
过零点检测方法由CPU时钟建立标准50Hz信号，对测量信号过零点打上时间标签，并求出其相对于标准50Hz信号的角度。
傅里叶算法精度优于过零点检测方法，但是需要较多的数据采样点，占用CPU资源较多，同时也会影响PMU的反应时间。
2.4 PMU子站的设置目前PMU子站由集中式和分布式两种结构。
国家电力调度通信中心2005年下发的《关于加强广域相量测量系统建设及实用化工作的要求》文件建议采用分布式结构。
PMU的电流测量的接入目前在国内外有两种方式:一种是接人测量用TA，另一种是接人保护用电流互感器TA。
通常测量TA在稳态情况下具有较高的测量精度，但在事故情况下，由于磁饱和，测量TA的精度将受到影响;而保护TA则正好相反，在正常情况下，其测量精度不高，而在事故情况下具有较高的测量精度。
2.5 GPS授时当发电厂机组多、厂房大，联络光缆传输距离超过1km时，GPS的信号传输延时将超过5sμ，故将造成测量精度下降。
因此必须对传输延时进行精确补偿，保证最终授时精度达到1sμ。
2.6 PMU子站当地监测功能（1）实时监测装置实时测量和显示三相基波电压相量、三相基波电流相量、基波正序电压相量、基波正序电流相量、有功功率、无功功率、系统频率、开关状态态、非交流电压电流信号，以及发电机内电势和发电机功角。
（2）实时记录和暂态记录装置连续不间断地记录所测量的(正常方式和故障方式)三相基波电压相量、三相基波电流相量、基波正序电压相量、基波正序电流相量、系统频率、发电机内电势，且具有主动向主站传送记录数据和响应主站召唤向主站传送记录数据的能力。
（3）当地分析功能在线和离线观察分析实时测量数据，包括相量分析、谐波分析、故障录波波形分析、差流分析和序量分析。
3 WAMS通信3.1子站向主站的传输频率目前正常方式下国内子站向主站上传的传输频率为25-100帧/s。
当系统出现扰动时，要求子站向主站上传的传输频率不低于100帧/s。
3.2通道W AMS通过电力数据网进行上传数据，接人已有调度数据网路由器的安全I 区。
由于W AMS上传海量的数据，且其密度很大，为了保证PMU子站的数据传输正常，数据网必须有足够的带宽。
随着PMU子站布点的扩大，ZM或ZM 以上的带宽将是理想的选择。
同时根据《国家电网公司18项电网重大反事故措施》“调度范围内的发电厂及重要变电站的自动化设备至调度主站应具有两路不同路由的通信通道(主/备双通道))”的要求，随着W AMS在电力系统中扮演的角色日益重要，需要考虑在现有通道的基础上再增加备用通道。
4 WAMS主站4.1 W AMS主站结构W AMS主站和EMS主站同在第一数据安全区，WAMS主站用于动态监测，且将与安全稳定控制结合，EMS系统用于静态监测，两个主站的计算机系统通常应分别配置。
为了保证W AMS主站的可靠性，WAMS主站采用双机双网配置。
WAMS主站应包括通信前置服务器、实时数据服务器、历史数据库、网络服务器、分析工作站、图形终端等，它们通过10M/100M以太网互联。
W AMS主站应与EMS具有相同的可靠等级。
通信前置服务器接收PMU上送的实时数据。
实时数据服务器接收通信前置服务器和互联网关的数据构造实时数据库(RTDB)，响应分析工作站、图形终端等的实时数据请求，向分析工作站和图形终端等提供实时数据服务，并定期将过期数据转存到历史数据库。
历史数据库保存W AMS系统记录的动态数据，宜采用磁盘阵列保存数据，数据库应为通用商业数据库。
Web服务器位于第3类数据安全区，通过数据安全隔离设备从主站历史数据库或实时数据库获得数据并存人Web服务器的数据库。
高级应用服务器从实时数据库获得数据，在线分析电网的动态过程，对异常情况给出报警或触发主站数据记录。
4.2 W AMS系统平台目前在国内已经投运的W AMS系统中，几乎全都采用ORACLE的关系数据库作为动态信息的历史数据库。
这一方面是因为EMS系统中的商用数据库一直是关系数据库，另一方面还没有发现更好的适用于PMU动态数据的商用数据库。
随着PMU布点的增多，WAMS的历史数据库必须采取特别的处理措施来确保其性能满足动态信息的存储需求，否则很难满足大量海量的数据存储，而Pl数据储存(PI Data Storage)是为有效地处理和储存实时数据而专门设计的，非常适合于类似W AMS的实时动态系统。