基于0-1规划的PMU最优配置方法

基于 GPS 的相量测量单元(PMU)的出现,为电网的动态监测提供了可靠保证。目前由于不可能在全网的所有母线上均配置 PMU,因此,在保证全网可观测的前提下,如何实现 PMU 最优配置,已成为各大电网公司最关心的问题。提出了一种基于0-1规划的方法进行 PMU 最优配置,在保证整个电力系统完全可观的约束条件下,确定配置同步相量测量单元(PMU)的数目最少为目标函数,并使用一种专门用于求解最优化模型的数学软件包——LINDO 对 IEEE14、IEEE39、IEEE57系统进行求解,以此来证明了该方法的准确可靠,有效可行。     

基于PMU的降阶二次状态估计算法研究

针对当前电力系统中同步相量测量单元(PMU)测量点少、无法直接进行状态估计的问题,提出一种新的状态估计算法.考虑到PMU系统量测精度比SCADA系统高,为了扩大高精度量测信息对状态估计结果的影响,算法将状态变量分成PMU可观测变量和PMU不可观测变量,并分别进行状态估计.对于PMU可观测变量,利用PMU量测量进行线性状态估计;对于PMU不可观测变量,利用线性状态估计的结果结合SCADA量测量进行降阶的快速分解状态估计.这种解耦的算法相对于传统混合状态估计算法计算更加简洁,并且有较高的数值稳定性.最后,利用多个IEEE标准测试系统对算法进行验证,通过与基本加权最小二乘法和快速分解算法对比,证明该算法在数值稳定性和精度上有很大优势.     

基于广域测量系统的电力负荷建模方法

针对基于传统量测的负荷建模方法存在的问题,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的负荷建模方法.该方法以WAMS记录的相量测量单元(PMU)安装节点处的电压相量为现场实测数据,可在电网中PMU布点情况不满足系统可观的条件下对电网中的任意负荷节点建立模型,并采用克隆选择算法(CSA)辨识出节点负荷模型的参数.将该方法应用于IEEE 39节点系统中,辨识结果显示,提出的基于WAMS的负荷建模和参数辨识方法具有较快的收敛速度,所建立的负荷模型能够很好地拟合负荷实测信号.该方法能够为电力系统仿真计算提供高精度的负荷模型.     

考虑测量冗余度最大的电力系统PMU最优配置

目前,电力系统PMU的优化配置问题,主要以系统状态完全可观测为约束条件。本文在此基础上,以系统状态完全可观测和测量冗余度最大为约束条件,对PMU优化配置问题进行了研究。采用改进的自适应遗传算法与禁忌搜索算法相结合的混合算法进行寻优。在混合算法中采用了精英个体保留策略以保证整个算法的全局收敛性。在整个优化配置过程中,充分考虑了测量冗余度最大这一约束条件。最后在IEEE18、IEEE39和IEEE118节点系统中进行了验证。     

满足多种约束条件的最优PMU配置方法

针对现有相量测量单元(PMU)最优配置方法无法同时考虑多种约束条件的问题,提出了一种基于改进模拟退火算法的满足多种约束条件的最优PMU配置方法.该方法能够在同时考虑已安装PMU、对电网中的重要环节进行直接监测及特定输电线路退出运行的情况下,广域测量系统(WAMS)仍然保持对全网完全可观测等多种约束条件的同时,以最少数量的PMU实现对整个电网的完全可观测.给出了该方法在国内某省级电网的应用实例.实际应用显示,该方法在需要考虑分阶段安装PMU及电网拓扑改变的情况时具有良好的适应性.     

基于压缩感知的电网传输线故障定位方法

文中提出了一种基于压缩感知稀疏重构技术的广域故障定位方法,用于准确定位传输网络中的单故障和双故障位置.与早期传统的故障定位方法不同,该方法只需要通过相量测量单元(PMU)在数量有限的节点中测量即可实现故障定位.测量得到的电压相量和电网的阻抗矩阵产生一个欠定方程组,可以通过压缩感知稀疏重构的方法求解.重构得到了一个稀疏故障电流矢量,通过其中的非零元素判断可能的故障区域.对于没有故障的区域,可以由PMU测量到的电流相量计算相邻节点的电压,然后用新计算的电压和PMU测量值确定故障线路.利用替代定理和最小二乘法计算发生故障前后的节点电压变化量和故障线路两端的电流变化量.文中针对几种典型的故障类型,基于压缩感知和改进的传输线方程精确估计故障位置,消除了复杂的数学迭代过程,进一步提高了故障定位精度.应用PSCAD仿真软件在IEEE39节点系统上进行算例仿真,对故障定位算法进行了测试研究,验证该算法可以实现常见故障的精确定位.     

基于广域测量系统的电力系统稳定控制

近年随着电网规模扩大、区域系统互联,电力系统出现一些现有方法难以解决的稳定问题,例如,如何持久有效地抑制区间低频振荡等,而同步相量测量技术的发展及广域测量系统(WAMS)的建设为此提供了新的手段.重点结合实际系统应用说明了当前世界上WAMS发展现状及其在电力系统保护与稳定控制中的应用实例.首先,介绍了PMU及WAMS的基本原理与历史发展过程;其次,在详细说明美国与中国WAMS发展现状的基础上,概述了各主要WAMS的规模和PMU的性能水平.最后,从非连续控制及连续反馈控制2个方面介绍了WAMS在电力系统稳定控制中的实际方案.     

PMU动态量测系统误差特征分析和辨识

相量测量单元(Phasor measurement unit,PMU)良好的静动态行为是其有效应用于电力系统安全监控的基础条件.而目前所采用的相量算法在系统动态条件下易产生较大的计算误差,特别是在频率连续变化情况下,计算相量的幅值和相角中均含有复杂的振荡分量,产生较大的系统误差,而这也在很大程度上影响了PMU的静动态量测特性及其后续的应用效果.基于此,对频率连续变化时幅值和相角量测系统误差的分析和辨识进行了研究.利用最小二乘拟合的思想,分别对幅值和相角量测量进行全时段拟合和分段拟合,对系统误差特征进行了分析,并提出了相应的辨识方法.最后,利用PMU实验室离线测试的数据进行了仿真分析,用以揭示PMU动态行为存在的问题.     

基于同步相量测量单元的观测线性化追踪目标 励磁控制策略

为了进一步改善电力系统的暂态稳定性,结合同步相量测量单元（PMU）和观测线性化追踪目标控制理论,推导出了基于同步坐标系和参考机坐标系的多机电力系统观测线性化追踪目标励磁控制规律。该控制策略利用PMU测量得到的系统实时运行状态量实现了状态方程线性化,从而可以对励磁控制器进行线性最优控制设计,避免了非线性系统局部线性化的不精确性和精确线性化时系统模型设计的复杂性,适合于在线应用。仿真结果表明,该控制策略较之非线性最优励磁控制能更好地提高电力系统的暂态稳定性。     

发电厂、变电站同步相量测量系统应用设计

根据发电厂的实际工程情况,同时结合PCS-996系列PMU同步相量测量装置的功能,设计同步相量测量系统在电厂和变电站的配置及应用.     

基于提高系统可观测性和状态估计精度的PMU配置

WAMS和SCADA系统共存,是当前电力系统发展的必然趋势.因此PMU布点问题成为当前必须面时和解决的问题之一.从利用PMU量测提高状态估计精度和状态方程数值稳定性两方面出发,同时兼顾系统的可观测性,提出一种新的PMU配置方法.在传统SCADA量测系统的基础上,部分安装PMU量测形成混合非线性量测模型,分析比较PMU配...     

同步相量测量装置的测试与评估

近年来,中国大部分区域电网建立了广域监测系统（WAMS）,可以满足多方共享同步相量测量单元（PMU）数据的需求,PMU装置的测试与评估已成为亟待解决的难题.建立了PMU装置测试与评估综合系统,包括：测试平台、测试方法和评价体系;提出专门的静态和动态性能测试方法和测试程序;介绍PMU环境适应性测试平台、电磁兼容性能测试平台和性能测试平台;并详细地描述PMU评价方法,给出基于该测试平台的测试实例.     

基于广域测量的系统电压崩溃点预测

许多文章对电力系统电压崩溃问题进行了研究 ,其中潮流分析的方法是最常见的 ,大都是以Q -V曲线为基础。近些年 ,越来越多的人认识到电力系统电压稳定问题是一个动态问题 ,而电压崩溃点是可以提前预知的。随着GPS(全球定位系统 )和PMU(向量测量单元 )的进一步应用 ,广域测量技术应用范围越来越广 ,其用在电力系统电压崩溃点的预测也将成为必然。本文以广域测量技术为辅助手段 ,根据功率边缘的概念 ,使用电压崩溃预测器来预测系统中电压崩溃点的位置     

计及PMU量测信息的状态估计快速解耦新方法

状态估计是电力系统在线分析、运行与控制的基础。随着同步相量测量技术的发展,在状态估计中引入同步相量测量信息也势在必行。但是引入PMU量测信息后,状态估计修正方程的维数大大增加,有可能影响状态估计收敛的速度。因此,本文在引入PMU量测信息的状态估计方法的基础上,实现了快速解耦算法以提高计算速度。仿真计算表明:该方法在计算速度上有明显改善。     

基于窗口滑动总体最小二乘法的输电线路参数辨识

输电线路参数的准确度与电力系统稳定运行密切相关,而广域测量系统的发展为利用PMU实测数据获取线路参数提供了新的途径.提出基于滑动窗口总体最小二乘的线路参数辨识算法,该方法对PMU数据采取窗口滑动处理,将目标函数变为窗口误差平方和最小,因而抗噪声能力较强;同时,对于大量辨识结果的可信度分别进行核密度估计和点估计,以获取参数辨识值的统计结果.仿真分析表明,该方法与单时刻辨识相比在含噪声环境下仍然能够保持较高的准确性与稳定性.某电网500kV线路实测PMU数据计算结果也验证了该方法的有效性和准确性.     

基于IEC61970的WAMS数据交互方法

随着智能电网的大规模实施,基于PMU的广域测量系统(WAMS)将成为电力系统在线分析、实时监视和控制的基础平台.为实现WAMS系统与其他系统之间的数据交换和共享,根据公共信息模型(CIM)扩展的导则,建立WAMS数据模型,并在此基础上,结合IEC 61970-404高速数据(HSDA)标准,给出一个包括数据交换框架、数...     

Assessment of grid inherent vulnerability considering open circuit fault under potential energy framework

A potential energy framework for assessment of grid vulnerability was presented. In the framework, the branch potential energy function model was constructed. Two indexes, current vulnerability and forecasting vulnerability, were calculated. The current vulnerability was used to identify the current vulnerable area through calculating the distance between the current transmitted power and initial transmitted power; and the forecast vulnerability under variation of power injection was used to predict the vulnerable area of next step and verify the current vulnerable area. Numerical simulation was performed under variant operating conditions with IEEE-30 bus system, which shows that almost area of 90% overlaps between current vulnerable area and forecasting vulnerable area, the overlapped area is termed as inherent vulnerable area of grid. When considering N-1 contingency, the assessment results of this method proposed agree with those of optimal power flow. When considering N-2 contingency, optimal power flow fails to obtain correct results, while the method based on energy framework gives reliable results.