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我国实时动态监测系统的发展现状及实施策略研究

第29卷第11期2005年6月

电网技术

PowerSys蜘钕lln0109y

、,01.29No.11

Jun.2005

文章编号:1000一3673(2005)11.0044—05中图分类号:TM76文献标识码:A学科代码:470.4054

我国实时动态监测系统的发展现状及实施策略研究王英涛1,印永华1,蒋宜国1,张道农2,张文涛1,王兆家1

(1.中国电力科学研究院,北京市海淀区100085;

2.北京国电华北电力工程有限公司,北京市西城区100011)

STUDYoNCURRENTDEVELoPMENTSITUATIoNANDIMPLEMENTATIoNSTRATEGYoFREAL.TIMEDYNAMICMoNIToRINGSYSTEM

INPoWERSYSTEMSINCmNA

WANGYing-啪1,Y矾Yong—hual,JnNGYi—gu01,ZHANGDao—nong‘,ZHANGW色n—ta01,WANGZhao_jial(1.ChinaElectricPowerResearchInstitute,HaidiaIlDistrict,Beiiing100085,China;2.BeiiingNationalNor吐lCmnaElectricPowerEngine嘶ngCo.Ltd.,ⅪchengDistrict,Beijing100011,China)

ABSTRAC’r.711herlecessi哆ofestablishingreal_nmedynamicmoIlitoringsystemforla曙escalepower鲥dsinChinatokeep山esecurea11ds切bleopemtionisbrienyclaIifled.r11learcllitcctIlreofmesubstations锄dmasterstadoninmissystem锄dⅡlecompilation锄dexecudonofitstecllIlicalspecificationsarepresented.11lecurrentdeVelopmentsimationofadv锄cedappⅡcationsformesubstationsandmaster

s觚onof“ssystemissuIIlInarized,mefuturedevelopmentofmissys胁isprospectedandⅡleimplementations仃ate百esofⅡlissystemarepmposed.

KEYWORDS:Powersystem;Real一tiInedynamicm砌t0血g:晰de—areame删ent

system(聊蝴S);PhasormeasllrementuIlit(PI订U)

摘要:简要阐述了建立实时动态监测系统对保证我国大电网安全稳定运行的必要性,介绍了该系统的子站、主站结构及其技术规范的编写和执行情况,概述了系统子站、主站高级应用功能等的发展现状,展望了实时动态监测系统未来的发展方向,并提出了实时动态监测系统的实施策略。

关键词:电力系统;实时动态监测;广域测量系统(wAMS);相量测量单元(PMU)

1引言

随着我国互联电网规模的扩大,电力系统的各类控制器,如发电机励磁及调速系统、新型无功补偿装置、可控串补、高压直流输电控制系统等,使系统的动态特性日趋复杂,系统的动态过程很难实时监测。电力系统的商业化运行使输电系统的某些重要输电断面经常运行于满负荷或接近满负荷的状态,系统的安全稳定问题日益突出。加强对互联电力系统动态过程的监测成为我国互联电网面临的一项重要任务。目前,电网中的EMS系统以正常运行时的稳态监测为主,缺乏实时动态监测的功能。电网安全稳定控制系统作为防止电网发生稳定破坏和崩溃的防线,并不能及时反映大电网受扰动前后的动态行为。这些因素限制了调度运行部门快速确定电网的动态扰动性质,不利于调度运行部门及时选择正确的控制措施。因此,很有必要建立电网实时动态监测系统。

全系统范围的动态特性监测与对某个具体设备工作性能的监测有很大不同,其中最大的难点是电力系统中的动态元件分布的地域广阔。基于同步相量测量的广域测量技术的发展为电力系统动态监测奠定了重要的技术基础。目前,我国的电力系统实时动态监测技术已经逐渐成熟,但需要进一步研究解决系统的功能需求、深化应用、实施策略等方面的问题。

2实时动态监测系统的结构

2.1相量测量单元

同步相量在电力系统分析、监测、控制等领域具有重要的作用。同步相量是分析交流电网的重要工具,它可以精确描述电力系统运行状态的变化。

基于全球卫星定位系统(GlobalPositioningSvstem,GPS)的相量测量单元(PhasorMeasurementUnit,PMu)将电网各点的相量测量值送到控制中心的数据集中器,把绝对时标下的相量测量值折算

 万方数据

第29卷第11期电网技术45

到某个时间参考点的坐标下,从而得到整个电网的同步相量。PMU还具有连续记录功能,可以连续记录长达半个月的动态数据,而且可以触发记录暂态数据¨J。

2_2动态监测系统主站

动态监测系统主站通过数据集中器管理和监测PMu的工作状态,接收来自子站或其它主站的测量数据、事件标识、录波文件、实时记录文件等。另外,主站可以接收EMS等其它系统的数据;数据集中器按照PMU的时标整合不同地点的数据,形成相量数据,供其它应用软件系统调用,并转存到历史数据库中uJ。

3实时动态监测系统的规范

ⅢEE的电力系统继电保护委员会成立专门的同步相量标准工作组,制定了mEEStdl3441995《电力系统同步相量标准》[2】,作为PMu与主站通信的标准。

我国国家电力调度通信中心于2003年2月颁布了《电力系统实时动态监测系统技术规范(试行)》uJ,该规范主要参照ⅢEEStd1344一1995(R2001)、GB厂r14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》和DL厅478—200l《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》并结合目前我国电力系统的实际需要而制定。随着运行经验的积累,国家电力调度通信中心于2004年基本完成了《电力系统实时动态监测系统技术规范(第一版)》的编写工作。

该规范明确定义了电力系统实时动态监测系统的相关术语和基本结构,规定了电力系统同步相量数据的格式、系统的通信规约,提出了对PMU、数据集中器、主站以及同步时钟的通用技术要求。该规范中的通信规约已在东北、华北、华东电网以及国家电力调度通信中心的实时动态监测系统中得到普遍应用。现场运行经验证明,该规范简明、高效、可靠,基本满足目前实时动态监测系统的要求。

4实时动态监测系统的发展现状

4.1发展概况

我国的实时动态监测技术研究起步于20世纪90年代。由中国电力科学研究院与其他单位合作开发的电力系统稳定监录系统在电网中首先应用,该系统由PMu、中央监控站、网络服务器及资料分析站等组成。到目前为止,我国已在东北、华北、华东等区域电网和国家电力调度通信中心以及南方电网构筑了不同规模的实时动态监测系统。

目前,将实时动态监测系统用于电力系统的生产运行,一是使运行管理员直观地了解到系统的稳态运行情况和动态过程,为调度员的运行决策提供帮助,并积累观测系统动态过程的运行经验;二是同步记录、监测系统的低频振荡等动态扰动过程,例如:2001年5月16日安徽电网发生低频振荡时,其它传统监测设备都没有检测到扰动过程,但PMu及时完整地记录了低频振荡的全过程,为事故分析提供了宝贵的数据资料【4J。

4.2子站的发展情况

截止到目前,我国电网应用的聊小j产品主要包括:中国电力科学研究院的PAC一2000电力系统同步相量测量装置、四方继保自动化股份有限公司的CSS.200系统、上海南瑞的SMu同步相量测量装置、美国MACRODYNE公司的1690等。通过运行实践及有关比对试验可知,我国PMU的整体技术水平已经位于世界前列。

我国已经投运和拟投运的同步相量测量子站约有100个,这些子站采集时钟的同步误差不超过1¨s,相角测量精度为0.10~O.5。,通信速度为20~100次/s;上送数据包括电压及电流相量、线路的传输功率、机组出力、发电机内电势、频率、频率变化率和重要开关信号等。另外,它们还具备长期连续记录动态数据的功能,供电力系统调度运行单位使用。4.3主站的发展情况

实时动态监测系统提供的动态信息为动态稳定监测与控制奠定了基础。动态信息的价值在于其对各种决策发挥的作用,而主站处理动态信息水平的高低决定了动态监测系统效率的发挥程度。

目前,主站具备长期连续存储动态数据的能力,并实现了实时频率特征分析、扰动识别、全网录波触发、仿真曲线对比等应用功能。其中主要包括:(1)系统动态过程的监测、报警与分析

1)根据电网中关键变电站的实时动态测量数据在线监视电网的运行状态,在系统电压、相角、频率出现异常时进行越限(静态、动态)报警。对动态不稳定现象的报警包括功角失稳报警、电压失稳预报(V婵)等。

2)对系统的异常运行状态、特征信号和故障类型进行观测、辨识和分析,包括在线扰动信息、联络线功率的阶跃或摇摆、母线电压/频率的较大变化或突变等。通过观测分析可以为电力系统稳定控制策略的制定提供技术依据。

 万方数据

图1为2004年3月东北电网进行大扰动试验时,东北电网的实时动态监测系统记录的系统动态过程。

图1东北电网进行大扰动试验时实时动态

监测系统记录的系统扰动情况

Fig.1

The曲turban∞托cordedbythe嘲l?劬edy的micm砌toringsys劬in协el盯gedisturb柚cet鹤tfor

Northe嬲tChinapowerg—d

(2)系统低频振荡的监测

1)利用频率分析手段在线实时分析联络线功率、电压相角等物理量的频谱特性,进而得到系统的主要振荡模式(包括振荡频率、阻尼特性、参与机组及其参与因子),辨识系统的低频振荡类型。

2)根据分析结果实时监视弱阻尼的低频振荡,并根据设置值触发全网联动记录。

3)应用模式识别、Pmny分析[51、抽取振荡模参数、振荡频率以及某振荡模的衰减系数、同调分析以及基于知识库的特征信号识别等技术对区域间振荡模参数进行连续评估。

该功能在长期的实践过程中对低频振荡等的动态监测发挥了重要作用。例如:自2001年11月6日福建电网与华东电网正式实现联网运行开始至12月18日的12天内,华东电网实时动态监测系统在双龙侧监测到福双线出现了多次功率振荡,如图2所示。基于实时动态监测系统,分析出该功率振荡在性质上属于随机功率振荡,是由周期性负荷扰动及机组机械功率扰动引起的,并提出了相应的改进措施旧J。

图2华东—福建联络线的功率振荡监测结果Fig.27rherecordedpowerosdUa60n

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(3)校核电力系统数学模型和参数

电力系统数学模型是电力系统计算分析、运行方式制定、保护控制研究的基础。通过比较分析动态实测量与数字仿真结果,可以对电力系统数学模型和参数进行辨识和校核,以提供更准确的数学模型和参数,包括用于稳定分析的元件模型和负荷模型、用于各种稳定控制设计的降阶动态模型等,且能离线校验电力系统分析的结果,提高跨区电网计算分析的准确性。

基于广域测量信息的模型校核工作已成为电力系统关注的热点问题之一。2004年3月,在东北电网大扰动试验中,基于东北电网的PMu记录的系统动态数据,有关单位完成了对稳定计算用负荷模型和发电机励磁模型等的校验,所取得的结果对提高电力系统计算分析水平具有重要作用。

4.4存在的问题

目前,我国的实时动态监测系统正处于发展阶段,存在着如下需进一步解决的主要问题:

(1)在将广域测量信息应用于电力系统在线动态安全预警方面尚缺乏深入的理论与应用研究,还未提出整体技术框架。

(2)需要深入研究基于广域信息的电力系统稳定控制理论与方法。

(3)有待进一步开发、利用主站的高级应用系统功能。

(4)在建的实时监测系统设备配置点的数量还不够,需要逐步补充和完善。

5实时动态监测系统的发展趋势

5.1基于广域测量技术的基础理论及关键技术研究目前,我国电力系统正在进行基于广域测量技术的基础理论及关键技术的研究,其中包括:建立电力系统动态安全分析的综合仿真理论与方法;研究基于广域动态相量测量的保护和控制的理论与方法:创建电力系统在线动态安全预警的理论与方法;开发基于广域动态相量测量技术的电力系统运行信息的分解协调模型等。

通过研究这些基础理论,发展广域电力系统测量和分析的理论与方法,将为构建实时动态监测系统奠定坚实的技术基础。

5.2实时动态监测系统高级应用功能的发展方向基于广域测量技术的实时动态监测系统高级应用功能的发展方向是电力系统监控领域的新课

题,引起了广泛的关注。利用广域测量信息的混合 万方数据

第29卷第11期电网技术47

状态估计和实时快速计算技术的发展,将为实时动态监测系统高级应用功能的发展提供有力的技术支撑,可以对互联电网的动态过程特性进行实时分析,辨识出系统中的失稳现象,向调度运行部门提供预警、预防控制的在线决策和紧急控制决策,提高电网的安全运行水平【7J。主要发展方向包括:(1)进一步提升动态安全稳定分析和预警的应用水平

目前,在线扰动识别、重要输电线路功率、关键发电机组的相对角度、关键母线电压等的越限报警功能的开发和应用已经起步,随着广域测量基础理论及关键技术研究的发展,下一阶段将进一步提升其应用水平。

(2)优化电网运行控制

1)基于广域测量和实时动态安全分析使FACTS装置、发电机励磁系统、HVDC等设备协调优化运行,以充分利用输电线路的传输容量。

2)开发机网协调优化控制分析软件,即通过动态监测电网频率、电压、重要联络线功率以及发电机组的有功和无功功率,对系统电压、频率、阻尼特性、机组调压、调频、有功和无功紧急控制容量等进行定量分析,以优化机网协调的控制性能。

3)根据实测得到的低频振荡全过程数据,对低频振荡的机理和原因进行分析,校核低频振荡的计算分析结果。根据分析结果优化电力系统稳定器(PSS)的设计[8'9],包括配置地点及其主要参数的设定,并对已经安装了PSS的发电机组根据其现有参数情况提供评估意见和优化建议。

4)根据广域同步相量的实测结果分析系统的功角摇摆特征和同调性质,研究互联系统协调解列的优化控制方案,防止大面积停电事故的发生【l毗31。

6实时动态监测系统的实施策略

根据目前我国电力系统的实际情况,从全局出发做好实时动态监测系统的规划工作非常重要。通过分析实时动态监测系统,在构建该系统时,可以从实施策略的角度考虑以下四个方面的问题。

(1)有关技术评估的问题

1)动态监测设备对用于测量系统同步相量的设备进行全面测试并评估其信号处理的性能,主要考察其对区域间振荡等动态过程的测量性能,并考察其是否受网络和机组问谐振等因素的影响。

2)实时通信的有关技术开发和测试基于广域网与相量测量装置之间的接口和动态信号的分析程序。主要课题包括电力系统和网络通信的实时性、信息安全问题等【l4|。

3)监测系统主站的有关技术实时动态监测系统主站的实时I生要求很高,而且数据流量很大,因而主站必须具有可靠且实时I生和兼容性较强的平台,同时还应考虑和上下级系统的接口以及和EMS等系统的交换技术及规约等问题。

(2)确定监测系统的有关要求

根据我国互联电网的发展态势,确定大电网动态监测和控制的发展需求,进行相应的监测系统的构建,包括确定实时动态监测系统的技术指标、PMu布点设计【l5|、系统集成等各种要求。

(3)初级实施阶段

本阶段的任务是安装、测试和验收实时动态监测系统。在该阶段要建立、完善测量系统主站。测量系统在总体上支持系统动态特性的监视与直接测试,该系统在未来的电力系统中将有更广的应用范围。下面是该阶段的几个关键问题:

1)技术规范的应用和完善目前,实时动态监测系统的规范规定了动态监测装置、主站及通信等部分的技术要求,该规范已在国家电力调度通信中心、东北、华北电网等多个监测系统中使用一年多时间,使用效果比较理想,但还需要不断地补充、修改,这需要参与动态监测系统开发的各单位相互协调,合作完成。推荐在建的实时动态监测系统使用统一的实时动态监测系统规范。

2)实时动态监测系统平台的构筑在主站上完成实时动态监测系统平台的构筑,包括前置机、实时数据库、历史数据库、监测系统与外部系统的接口、数据的转发等部分。该平台至少应包括以下特性:①能够和不同类型的信息系统相互交换数据实时动态监测系统与EMS/ScADA系统、继电保护动作记录信息系统等数据信息系统之间应有通道和接口规范,以实现数据的彼此校验及非时标信息和时标信息的相互融合。各个系统之间的接口设计需要保证灵活性、开放性和可靠性。②数据传输的实时性为了能够对电力系统的动态现象进行实时监测,满足动态监控的要求,实时动态监测系统的同步相量数据的传输速度应具有良好的实时性。③实时动态监测系统的验收与改进对初级阶段装设的实时动态监测系统进行多方面的测试,按照技术规范和调度运行部门的要求进行评估,评估内容包括:测量和计算信号是否足够、数据存储与回取功能是否完善、通信性能和信息显示等是否达标、高

 万方数据

级应用功能是否满足要求以及与其它信息系统的兼容性是否良好等。通过评估对实时动态监测系统提出改进意见,并对处于试用阶段的技术规范提出完善建议。

(4)系统扩展

根据电力系统的发展需要,逐步将实时动态监测系统扩展到电网的主要节点和主力电厂,并逐步完成互联电网内不同系统监测网间的高性能通信链路,以满足监测系统的有交叉触发录波、数据交换和不同区域间的通信需求。现阶段,分布稀疏的广域测量系统主要用于广域测量、监视和分析等功能;将来随着实时动态监控理论的发展和成熟,应进一步开发和完善高级应用系统,提升其在电力系统动态稳定监控领域的应用水平。

7结语

在互联电网发展的进程中,对互联电网动态行为的监测和控制受到了广泛的关注。电力系统实时动态监测系统的建立对提高互联电网的动态监测水平和分析能力具有重要意义。根据电网发展的实际情况制定实时动态监控系统的发展计划及实施策略是目前的重要工作。同时,需要对实时动态稳定监控的理论及方法进行深入研究,开发出更多的高级应用功能,以满足互联电网动态稳定监控的要求。参考文献

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收稿日期:2005—04.26。

作者简介:

王英涛(1976.),男,博士研究生,主要从事电力系统广域监测、

分析及控制方面的研究;

印永华(195m),男,博士生导师,从事电力系统分析、稳定监测

方面的研究;

蒋宣国(1965一),男,高级工程师,主要从事电力系统监测、控制

技术的研究:

张道农(1961一),男,高级工程师,实时动态监测系统规范编写工

作组主持者,从事电力系统继电保护、安全稳定控制、电力系统广域监

测等方面的设计、研究及工程管理等工作;

张文涛(1940.),男,教授级高级工程师,主要从事电力系统监控

及电力电子技术在电力系统中应用方面的工作;

王兆家(1970一),男,高级工程师,长期从事电力系统实时动态监

测系统的研究和开发工作。

 万方数据

我国实时动态监测系统的发展现状及实施策略研究

作者:王英涛, 印永华, 蒋宜国, 张道农, 张文涛, 王兆家, WANG Ying-tao, YIN Yong-hua, JIANG Yi-guo, ZHANG Dao-nong, ZHANG Wen-tao, WANG Zhao-jia

作者单位:王英涛,印永华,蒋宜国,张文涛,王兆家,WANG Ying-tao,YIN Yong-hua,JIANG Yi-guo,ZHANG Wen-tao,WANG Zhao-jia(中国电力科学研究院,北京市,海淀区,100085), 张道农,ZHANG

Dao-nong(北京国电华北电力工程有限公司,北京市,西城区,100011)

刊名:

电网技术

英文刊名:POWER SYSTEM TECHNOLOGY

年,卷(期):2005,29(11)

被引用次数:28次

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Jiang.YU Yue-hai.WANG Zhao-jia电力系统实时动态监测系统传输规约-电网技术2007,31(13)

介绍了根据IEEE 1344及IEEE 37.118同步相量标准制定的实时动态监测系统传输规约的研究、编写和执行情况,分析了对实时动态监测系统通信规约的有关需求,在此基础上阐述了基于网络通信的规约架构体系.对规约的主要内容进行了简要介绍,如实时传输和离线传输的通信流程及数据格式等,说明了通信流量及连续性等性能的实现方法.该规约已在我国电力系统中得到了应用.

3.学位论文姚海成基于同调和风险概念的PMU最优布点2007

电力系统是典型的复杂动态大系统,分布地域广,电能生产和消费过程之间没有存储环节,时间常数小。现代电力系统的新特点,诸如环保约束、跨区联网及电力市场,使得电力系统的运行条件变得更苛刻、系统行为更难预测,掌握系统运行动态对于保证电力系统安全稳定运行越来越重要。大停电的频频发生也使人们意识到改进电力系统监测方式的急迫性,传统的SCADA/EMS系统以正常运行时的稳态监测为主,缺乏实时动态监测的功能,已不能适应现代电网安全运行的要求。以相量测量单元(PMU)为核心的电网实时动态监测系统的出现提供了问题的解决途径。

PMU的安装地点及数量对电网实时动态监测系统能否发挥作用有很大影响。理想情况下,在系统的所有节点配置PMU可以保证实时动态监测系统监测到系统的全部动态信息。但是目前PMU价格昂贵,配套通讯设施成本高,在所有节点安装PMU还不现实。基于可观测性的PMU布点方法是较早提出的一种

PMU布点方法,存在所需PMU数量较多、计算效率低等缺点,难以应用于大规模电网。

本文从同调和风险两个角度优化PMU布点,目的是在保证PMU布点方案能完整监测到系统动态信息的前提下,使PMU的数量最少,同时还能优化PMU的安装顺序。EEAC法可以有效识别功角同调群,暂态电压稳定裕度和暂态电压可接受性裕度可以识别电压同调群。故障风险概念有助于减少PMU数量和优化PMU安装顺序。

华中电网的实践验证了本文提出的PMU布点方法的有效性。

4.期刊论文罗建裕.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.张涛基于广域测

量技术的电网实时动态监测系统应用-电力系统自动化2003,27(24)

基于同步相量技术的广域动态监测系统,可以在时空坐标下监测电力系统动态运行特性,弥补了现有SCADA系统和故障录波系统的不足,为实现全网实时控制、提高大电网安全稳定性和传输能力提供了新的途径.文中较详细地介绍了江苏电网广域实时动态监测系统的基本原理、体系结构、功能设计及工程应用情况.

5.会议论文倪益民.奚后玮.许祖锋.刘庆档电力系统实时动态监测系统中数据集中器的设计与实现2006

数据集中器在电力系统实时动态监测系统中起着一个承上启下的桥梁作用.本文从功能需求、系统方案设计、信息流向分析及模块设计、关键技术四个方面对数据集中器做了较为详细的分析,给出了一个切实可行的方案.该方案研究了硬件选型,通信方式,数据存储模式,在软件架构上把数据集中器分为通信、数据平台、功能应用三大部分,并指出采用的关键技术。

6.会议论文周捷.杨永标.谢黎.倪益民.王海峰.许祖锋.丁杰一种新型分布式PMU装置的研制2006

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。

7.学位论文董晓刚暂态稳定能量函数法的分析2005

暂态稳定性一直是电力系统研究人员和运行人员关注的一项重大课题。分析电力系统暂态稳定性的方法主要有两种。一种是时域仿真法,时域仿真法具有分析精度高、可考虑复杂模型的优点,但不能给出系统的稳定裕度指标,而且计算速度慢,目前只作为暂态稳定性的离线分析手段。另一种是直接法,本论文中的能量函数法就是一种重要的直接法。其最大的优点是能够给出稳定裕度并且计算速度快。近年来,快速暂态稳定分析的能量函数法得到了各国研究人员的重视,并进行了大量的研究,使得能量函数法的分析精度得到很大提高,基本能够满足电力系统在线动态安全分析的要求,可以作为暂态稳定性在线扫描分析的工具。

本文总结了国内外有关能量函数法和求取主导不稳定平衡点的BCU法(the Boundary of Stability Region based Controlling Unstable Equilibrium Point Method)的研究动态,阐述了能量函数法分析暂态稳定的理论基础。在应用能量函数法分析单机无穷大系统暂态稳定性的基础上,详细研究了能量函数法的主要理论,包括:在不同坐标(同步坐标和惯性中心坐标)简单系统模型下的多机系统暂态能量函数的定义、计算方法及误差分析,判断系统暂态稳定性的方法,以及对BCU法的理论、计算步骤及BCU法的精度、可靠性的分析。

目前电力系统实时动态监测系统在许多电网得到了应用,并正在进行大力推广。本文结合电力系统实时动态监测系统,给出了能量函数法在线应用的实现方案。主要内容是:1)正常运行时,根据电力系统实时状态,采用能量函数法对系统进行设定故障集下的暂态稳定性扫描分析;2)故障时,利用动态监测系统的实时测量数据,采用拟合预测的方法得到故障切除时刻(小于300ms)发电机的转子角和转子角速度,以此计算系统故障切除时刻的暂态能量,进行暂态稳定性分析。

在编写部分能量函数法计算程序的基础上,通过应用能量函数法对6机22节点标准测试模型进行了暂态稳定的分析计算,比较了能量函数法和时域仿真法的分析结果,证明能量函数法可以作为暂态稳定在线扫描分析工具。同时得出:利用拟合预测方法得到的故障切除时刻系统发电机转子角和转子角速度与时域仿真法得到的结果十分接近,但计算时间相对较小,证明该方法的可行性。

最后对电力系统暂态稳定性的研究进行了总结和展望。指出目前能量函数法还只适于进行电力系统暂态功角第一摆稳定分析,适应暂态功角多摆稳定的研究还在进行中。随着结合更精确模型的能量函数法的改进和深入研究,快速暂态稳定分析的能量函数法将具有良好的在线应用前景。

8.期刊论文胡晓飞.王正风.HU Xiao-fei.WANG Zheng-feng安徽电网实时动态监测系统平台功能设计-南方电网

技术2008,2(6)

电网实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行及监测起着重要作用.介绍了安徽电网实时动态监测系统主站的配置和平台方案,论述了以PI数据库+Oracle数据库为电网实时动态监测系统主站平台,以PI数据库存储电网动态数据,以Oracle数据库存储电网模型和结构的优越性;分析了电网扰动与电网正常运行操作表现出的不同物理特性,找出了合理的判据,实现了电网扰动情况下的实时正确报警;阐述了状态估计和低频振荡实现的方法.

9.期刊论文吕翔.杨贵玉嵌入式PMU系统软件设计-电工技术2007,""(12)

以PMU为基本单元构成的广域电网相量同步测量是现代电力系统运行状况实时动态监测、分析和控制的基础.嵌入式PMU一般由测量DSP和人机交互(MMI)两部分构成.本文在MMI侧提出了一种基于QNX实时操作系统的软件框架体系,与基于使用DSP/BIOS实时操作系统的DSP部分软件相配合,能够在完成实时采样计算、数据采集存储、用户输入及对外通讯、参数设置、实时显示等多优先级任务的同时保证PMU系统的实时响应能力和高可靠性.各部分软件均在所开发的硬件上实现并得到应用.

10.会议论文王正风.胡晓飞安徽电网实时动态监测系统平台及功能设计2008

电网实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行及监测起着重要作用。介绍了安徽电网实时动态监测系统主站的配置和平台方案,论述了以PI 数据库+ Oracle 数据库为电网实时动态监测系统主站平台,以PI 数据库存储电网动态数据,以Oracle 数据库存储电网模型和结构的优越性;分析了电网扰动与电网正常运行操作表现出的不同物理特性,找出了合理的判据,实现了电网扰动情况下的实时正确报警;阐述了状态估计和低频振荡实现的方法

;系统投运以来,运行高效可靠,表明了设计的合理性和有效性。

引证文献(27条)

1.陆振国基于Winsock技术在电厂远程监控系统中的应用[期刊论文]-工业控制计算机 2009(12)

2.曾旭东.沈澜广域测量系统整合方案[期刊论文]-四川电力技术 2009(1)

3.廖国栋.王晓茹基于广域量测的电压稳定在线监测方法[期刊论文]-中国电机工程学报 2009(4)

4.任保瑞.蔡兴国基于相量测量的电压稳定裕度在线评估[期刊论文]-电网技术 2009(3)

5.王正风.胡晓飞.黄太贵广域测量技术在电力系统应用中关键技术问题[期刊论文]-东北电力技术 2008(8)

6.洪建燕.程宁广域相量测量系统的原理及运用[期刊论文]-江西电力职业技术学院学报 2008(2)

7.薛辉.贾清泉.王宁.王海棠.马红霞基于PMU量测数据和SCADA数据融合的电力系统状态估计方法[期刊论文]-电网技术 2008(14)

8.周泽昕.张道农.张晓莉.王兆家.周济.徐石明《电力系统同步相量测量装置检测规范》的编制[期刊论文]-电网技术 2008(5)

9.殷小祥.吴隗平.陕华平交流特高压变电站的监控系统建设[期刊论文]-电网技术 2008(4)

10.张胜.王健.贺春相量测量单元性能评价标准和测试方法[期刊论文]-电力系统自动化 2007(21)

11.辛雷.肖广明广域实时动态监测系统及在东北电网中的应用[期刊论文]-东北电力技术 2007(9)

12.卢志刚.张宗伟基于量测函数向量线性相关的网络可观测性分析[期刊论文]-电网技术 2007(17)

13.徐慧明.毕天姝.黄少锋.杨奇逊.马瑞基于广域同步测量系统的预防连锁跳闸控制策略[期刊论文]-中国电机工程学报 2007(19)

14.徐慧明.毕天姝.黄少锋.杨奇逊计及暂态过程的多支路切除潮流转移识别算法研究[期刊论文]-中国电机工程学报 2007(16)

15.于海.石玉梅.郝守礼广域测量系统及其应用[期刊论文]-内蒙古科技与经济 2007(1)

16.王正风.黄太贵.吴迪.江山立.葛斐.汪胜和.张剑.张虹广域测量技术在电力系统中的应用[期刊论文]-华东电力 2007(5)

17.王英涛.张道农.谢晓冬.何江.于跃海.王兆家电力系统实时动态监测系统传输规约[期刊论文]-电网技术

2007(13)

18.李大虎.曹一家基于SCADA/PMU混合量测的广域动态实时状态估计方法[期刊论文]-电网技术 2007(6)

19.黄梅.杨少兵负荷建模中的负荷调查统计分类[期刊论文]-电网技术 2007(4)

20.马永光.陆振国.林永君基于Internet的电厂远程实时监控系统[期刊论文]-电网技术 2007(2)

21.刘炳旭.赵建国.高厚磊Windows环境下相量测量系统性能分析[期刊论文]-电力自动化设备 2007(4)

22.谢欢.张保会.于广亮.邹本国.赵义术.李鹏轨迹凸凹性判据在不健全广域信息条件下的可靠性研究[期刊论文]-西安交通大学学报 2006(10)

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2006(5)

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