PMU测试系统的研制

基于全球定位系统GPS的相量测量单元（PMU）能将实时同步相量信息送至调度中心,使全网动态监测成为可能。介绍了新研制的PMU测试系统,包括其测试系统拓扑结构、测试方法及测试软件的设计。该测试系统可测试PMU设备的通信可靠性、测量准确性及设备一致性。     

适用于PMU现场测试校准的参考值测量算法

同步相量测量装置(phasormeasurementunit,PMU)作为有效的电力系统动态监测手段,可为电力系统实现先进感知提供数据基础。因此,进行PMU现场测试与校准,以保证其运行质量至关重要。该文提出一种适用于PMU现场测试校准的相量测量算法,可为PMU的现场测试提供误差分析的参考值。该方法基于通用电力信号模型,揭示出电力系统静动态过程的基频相量测量原理,分析了相量算法实时测量的频谱特性,提出基于低通数字滤波器频域位移的相量测量系数设计方法,实现了基波相量的高精度测量。进一步,为解决传统频率、频率变化率算法在振荡时测量误差较大的问题,提出基于最小二乘法滤波特性的频率和频率变化率测量方法。仿真、硬件测试与现场录波数据测试表明,所提算法在PMU标准规定的单项测试与系统实际复杂工况下的测量精度均高于标准要求1个数量级以上,可用于PMU的现场测试与校准。     

高性能同步相量测量装置PMU测试仪的研制与检测

利用GPS同步时钟信号的发生与时间补偿,研制一种高性能同步相量测量装置PMU测试仪。介绍PMU测试仪的硬件、软件设计,阐述PMU测试仪稳态、动态性能的检测试验。试验证明,PMU测试仪可应用于PMU设备的现场检测。     

一种适用于同步相量测量装置校准器的高精度相量测量方法

对同步相量测量装置(PMU)进行测试和校准是其能否投入运行的关键。而针对PMU不同静态和动态测试,如何提供足够精度的基准相量是亟待突破的难题。该文提出一种适用于PMU校准器的高精度相量测量方法。该方法建立了PMU静态和动态测试通用相量拟合模型;构建拟合残差二次方和最小的最优化模型,提出相量非线性迭代求解方法,并提出相量参数初始值设置方法与边界约束条件,解决相量非线性模型的非凸性所导致的多解问题,提出噪声抑制方法,减小了噪声产生的误差,可为不同静态和动态过程提供基准量测量;进一步地,进行硬件选型,研制了PMU校准器。算法仿真与实验测试两方面的结果表明,该PMU校准器测量精度满足系统静态与动态条件下对校准器的要求,可用于PMU在实验室无高精度信号源条件下的测试与校准。     

同步相量测量单元静动态自动测试系统的研究与开发

同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的量测性能是其能否更好地服务于电力系统的关键,在对PMU静动态测试方案、性能评估方法研究的基础上,基于MATLAB软件与OMICRON测试仪开发了PMU静动态自动测试系统,主要功能模块包括信号发生模块、相量提取模板、误差分析模块等。采用所开发的PMU静动态自动测试系统对国内主流厂家的PMU装置进行了测试,测试结果验证了所开发系统的正确性及准确性。该系统具有较高的实用性,可对入网PMU装置进行检测,严把质量关,确保电力系统的安全稳定运行。     

提升PMU动态测量性能的若干方法

为了提高PMU装置在电力系统动态条件下的同步相量测量精度,研究了若干提升PMU装置动态测量性能的方法。采用IEEE C37.118标准中推荐的基于离散傅里叶变换(DFT)的同步相量计算模型,对基于DFT的相量测量算法进行了改进。分析了该改进方法在带外干扰、系统振荡、系统失步、短路或断线故障等动态条件下的特性。设计了等纹波滤波器对相量数据进行滤波处理,保证同步相量的测量精度,最后在PMU装置中实现并进行了测试验证。实验结果表明,通过上述方法的实施,PMU在动态条件下的测量精度得到了提高。     

中外PMU静动态标准及评估方法对比分析

同步相量测量单元（Phasor Measurement Unit, PMU）是大规模区域电网和智能电网动态安全监控的数据来源之一,其相量量测的准确度对电网的运行可靠性至关重要。为了统一标准,正确、合理地检测和评估PMU的性能,国内外先后发布了较完整的PMU静动态测试标准。详细讨论了国内PMU标准中静态及动态测试方法与精度要求,进一步给出了测试信号数学模型、相量理论值计算方法,为PMU测试提供了基础。并对比分析了国内外PMU标准的异同点,进一步揭示了国内外标准中相量误差评价方法的不同与相互联系。     

为华东电网主系统安全稳定运行PMU设备投运

PMU—A2PHGS1型同步相量测量装置（简称PMU）,即发电机及电网“同步相量测量装置”,是发电厂将“电气功角”等有关数据实时在线测量并提供给电网调度中心,以便电网调度中心及时掌握发电厂机组运行工况及线路潮流分布情况,以确保电网稳定安全”、经济运行的重要设备。淮北发电厂经过安装调试,该厂220kV母线电压、发电机励磁系统等数据,通过PMU装置已成功传输到安徽省电力公司调度中心。     

基于IEC 61850的PMU测试仪开发与应用研究

相量测量单元(phaser measurement unit,PMU)装置作为广域测量系统的重要组成部分得到了广泛应用。随着智能变电站的快速发展,传统PMU检测方法已无法满足智能变电站PMU装置的测试需求,针对此问题,介绍了基于IEC61850的数字化PMU测试仪的开发与应用、设计思路和应用案例。经多次应用验证,利用该测试仪构成闭环系统,可实现智能变电站PMU装置的精度、功能和规约等方面测试,为智能变电站PMU的应用提供技术保障。     

IEEE同步相量相关标准的发展与比较

同步相量测量单元(PMU)为基础的电力系统广域测量系统(WAMS)技术在高压输电网的应用日益普遍,相关的国际组织和国家相继颁布和修订关于电力系统同步相量标准。为学习了解电力系统同步相量标准发展和完善的趋势,介绍了国际上广泛使用的IEEE系列标准,在同步相量的测量、同步相量消息的传输格式、同步相量的符合性和测试等方面,进行了纵向比较,分析了该系列标准的发展,并对PMU同步、测量、安装指南和PDC指南进行了总结。     

同步相量测量装置校准器参考相量计算方法

电力电子设备的广泛应用导致电力系统逐渐出现了新的稳定性与可靠性问题,亟需高精度实时测量与感知技术,为解决上述问题提供数据基础。作为最有效的动态监测手段之一,同步相量测量装置(PMU)的测量精度至关重要。提出了一种PMU校准器的参考相量计算方法,为PMU测试提供校准参考值。该方法分析了电力系统典型静动态信号特性,建立了基波相量通用信号拟合模型,可表征PMU测试标准中除阶跃测试外的所有静动态测试信号。提出了基于非线性拟合的相量幅值、相角与频率迭代求解方法,并根据所得频率提出了基于最小二乘法的频率变化率计算方法。进一步,分析揭示了迭代初始值、计算时间窗长和拟合阶数对计算精度的影响及其设置方法。仿真与实验测试结果表明,该方法精度至少比标准规定的精度要求高1个数量级,可用于PMU的测试与校准。     

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.     

同步相量测量装置运行维护管理分析

同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)是广域测量系统(wide-area measurement system,WAMS)的核心设备,为电网运行提供动态数据和故障信息,因此PMU数据的准确性、可靠性尤为重要。本文从PMU基础数据的可靠性和准确性角度,探讨了主站对PMU的运行管理体系和考核评价体系,实现动态数据的精细化管理。     

基于FFT算法的同步相量测量装置相角反向输出故障分析与对策

本文验证了同步相量测量装置(PMU)测试仪的输出参考量满足工频余弦要求,分析了PMU装置装置数据流、装置测量相量时间标工作方式及相量计算算法,基于FFT算法采用Labview波形仿真分析,发现PMU装置相量相角反向输出的真实原因,提出了整治方案。     

基于LabVIEW技术的相量测量系统软件实现

相量测量系统 (PMU)是近年来运用于电力系统测量监控的新设备 ,其软件系统起到了对PMU装置数据进行实时监控、储存、分析等一系列功能。本文提出了一种实时监控系统的总体构成和所涉及的关键技术 ,并且给出了关键环节的基于LabVIEW技术的实现。     

基于北斗授时的μPMU测量误差综合分析

微型相量测量单元(μPMU)的同步性与时钟源精度密切相关,目前我国电网中已投运的智能设备多以美国GPS为时钟源。伴随北斗系统(BDS)组网完成,采用北斗作为时钟源的设备将逐渐成为主流。首先,研究北斗系统时钟脉冲精度、互感器误差、基波频率及谐波等误差影响因素,揭示各环节对μPMU测量误差的作用机理。然后,评估基于北斗系统的μPMU测量装置相角误差,分析基于频率跟踪的极大似然估计相量误差。最后,评价时钟源、互感器饱和、频率变化、谐波干扰等因素产生的综合误差。通过研究关键影响因素,给出减小测量误差的主要措施。研究成果将为μPMU在配电网的大规模配置提供理论和实践指导。     

电力互感器对同步相量测量的影响

电力互感器作为连接一次系统和同步相量测量单元(phasor measurement units,PMUs)的必要设备,是PMU能否准确获取一次系统信息的重要环节,其传变精度和动态特性直接影响PMU相量测量的精度。首先总结了电力系统动态现象所对应的动态信号模型,包括故障引起的非周期分量、幅值突变和系统振荡;分析了电力系统在发生以上动态过程时电力互感器对相量测量的影响;并侧重分析了电容式电压互感器的铁磁谐振和瞬变响应问题以及电流互感器的饱和问题,以此来观察电力互感器在不同动态情况下对相量测量结果的影响。     

一种新型分布式PMU装置的研制

PMU是电力系统实时动态监测系统及广域测量系统的核心单元。本文从实际应用出发,研制出基于广域同步采样的分布式同步相量测量装置(PMU)。详细介绍了其结构和组成,从系统结构、硬件结构、软件结构、通讯接口以及GPS同步采样等部分分别阐述了其特点。该装置既能提供动态过程的同步相量数据,也能提供稳态测控过程的SOE报文和遥测遥控功能,可作为一种动态测控装置应用在动态EMS(DEMS)或WAMAP中。该PMU装置已通过华东电力试验研究院的应用性能测试。     

适用于闭环控制的快速相量计算方法

近年来,大量电力电子设备在电力系统电源、电网与负荷侧广泛应用,导致电力系统跨区域、跨电压等级的系统性连锁故障逐渐增多,亟需精细化闭环控制。这要求同步相量测量装置(SynchrophasorMeasurementUnits,PMUs)在保证测量精度的同时,具有快速的响应速度。针对这一问题,提出了一种适用于闭环控制的快速相量测量方法。该方法分析了传统DFT算法在系统动态条件下的测量误差特性,揭示了时标位置对相量测量精度与上传延时的影响。为减少PMU上传延时,研究了将时标打在时间窗尾部时相量测量误差与动态相量模型参数的规律,提出了相量修正方法,在减少上传延时的同时兼顾了测量精度。仿真测试验证了所提方法的测量精度与上传延时远高于PMU标准对保护控制类PMU的要求,可用于复杂电力系统闭环控制应用。     

基于瞬时值比较的PMU动态性能在线评测方法及系统

同步相量测量单元(PMU)的动态性能,是广域测量系统(WAMS)的各项高级应用可靠性的重要基础。提出一种基于大扰动的特征动态时段的瞬时值比较的PMU动态性能评测方法。将PMU相量数据还原为相量暂态录波数据,获取对应的实际暂态录波数据,分析两者在相关性、相量算法快速响应、纯幅值缩放和总体相似性上的差异,对PMU动态性能进行全面定量的评价。采用实际现场PMU数据验证了上述理论分析的正确性和可行性。此外,设计了在线评测系统,可应用于实际电网运行过程中实时监控和评价PMU动态性能。