基于gps的功角測量及同步相量在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究(已修改)
2025-07-04 01:03 本頁面
【正文】 基于GPS的功角測量及同步相量在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究 作者：未知 文章來源：網(wǎng)友提供 點擊數(shù)：141 更新時間：2006518 14:34:47 基于GPS的功角測量及同步相量在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究龍厚軍,胡志堅,陳允平(武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院 湖北省 武漢市430072) 摘 要：針對GPS技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)介紹了現(xiàn)有的發(fā)電機功角直接和間接測量方法，并分析了其優(yōu)缺點；具體論述了基于GPS同步測量的同步相量在電力系統(tǒng)狀態(tài)估計，穩(wěn)定控制，失步預(yù)測保護等方面的國內(nèi)外應(yīng)用發(fā)展情況。并指出基于同步相量的區(qū)域穩(wěn)定控制理論還待進一步研究和突破。 關(guān)鍵詞：功角測量；相量控制；暫態(tài)穩(wěn)定；狀態(tài)估計；全球定位系統(tǒng)A Study of Power Angle Measurement Based on GPSand Application of Synchronized Phasor in Power SystemLong Houjun, Hu Zhijian, Chen Yunpin (Department of Electrical Engineering,Wuhan University,430072) Abstract: Aimed at the application of GPS technology in power systerm,the paper introduces the power angle measurement methods,and analyses them virtues and shortings 。synchronized phasor based on synchronized phasor measurement is discussed in detail and the research results are also introduced in follows: status estimate,stability control,stepout predictive and protect etc. In conclusion,the paper points out that transient stability control theory based on synchronized phasor is still required further research and development. Key words: Power Angle Measurement；Phasor Control；Transient Stability；Status Estimate；GPS0 引言 從60年代美國開始進行空中定位研究，1974年基于GPS概念的全球定位系統(tǒng)開始正式研制，1985 85年進入民用領(lǐng)域，1993年此系統(tǒng)正式建成。 90年代以來基于全球同步衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的高精度定時技術(shù)逐步被引入電力系統(tǒng)。利用其時間誤差小于1μs，176。的高精度時鐘從而實現(xiàn)對電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的實時同步采集，并可在此基礎(chǔ)上得到電壓電流相量和發(fā)電機功角這反映系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要參數(shù). 電力系統(tǒng)中功角穩(wěn)定性，電壓穩(wěn)定性、頻率動態(tài)變化及其穩(wěn)定性皆不是各自孤立的現(xiàn)象，而是相互誘發(fā)相互關(guān)聯(lián)的統(tǒng)一物理現(xiàn)象的不同側(cè)面，其間的關(guān)聯(lián)又受到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)的影響。這其中母線電壓相量及發(fā)電機功角狀況是系統(tǒng)運行的主要狀態(tài)變量，是系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行的標(biāo)志，如果它能被直接測量，不僅能用于調(diào)度中心的集中監(jiān)視和控制，而且能用于分散的就地監(jiān)視和控制，提高狀態(tài)估計的可靠性，更有可能完全實現(xiàn)電力系統(tǒng)的實時自動控制，解決系統(tǒng)的穩(wěn)定問題。因此實時測量發(fā)電機的功角和母線電壓相量，將是電力系統(tǒng)穩(wěn)定監(jiān)視和控制的關(guān)鍵基礎(chǔ)。 通過基于GPS實時相量測量，可以實時得到電網(wǎng)的狀態(tài)量，即可以得到實際系統(tǒng)精確模型的歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前軌跡。由于相角涉及到電力系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和保護等諸多領(lǐng)域，而實時相量測量的實現(xiàn)，將推動電力系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和保護等新方法和理論的發(fā)展，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制和保護開辟一個新的領(lǐng)域。1 功角測量 功角及功角測量 功角表示發(fā)電機內(nèi)電勢和端電壓之間的相位差，即表征系統(tǒng)的電磁關(guān)系，還表明了各發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間的相對空間位置，而這恰好是判斷各發(fā)電機之間是否同步運行的依據(jù)。 由于發(fā)電機的不同步運行或者系統(tǒng)振蕩，會危及發(fā)電機及變壓器甚至整個系統(tǒng)的安全，振蕩電流的持續(xù)出現(xiàn)，將使大型汽輪發(fā)電機定子過熱、端部遭受機械損傷，使大軸扭傷，縮短運行壽命。從電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的客觀要求出發(fā)，發(fā)電機失步及失步預(yù)測保護十分必要。所以發(fā)電機轉(zhuǎn)子角度的獲得方法一度是許多學(xué)者積極探索的課題。 現(xiàn)有的功角測量方法 間接測量法 間接測量就是通過已知的參數(shù)，計算功角. 傳統(tǒng)的做法是若已知橫軸同步電抗Xd(隱極機) 或Xq(凸極機)，在測取電壓、電流及相應(yīng)的φ角后，根據(jù)相應(yīng)的矢量圖可算得功角[1]。 相似的，若已知Xd、Xq、X′d、X′
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