基于gps的功角測(cè)量及同步相量在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究(已修改)
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【正文】 基于GPS的功角測(cè)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(lái)源：網(wǎng)友提供 點(diǎn)擊數(shù)：141 更新時(shí)間：2006518 14:34:47 基于GPS的功角測(cè)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(jiān),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(duì)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(jī)功角直接和間接測(cè)量方法，并分析了其優(yōu)缺點(diǎn)；具體論述了基于GPS同步測(cè)量的同步相量在電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)，穩(wěn)定控制，失步預(yù)測(cè)保護(hù)等方面的國(guó)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(jìn)一步研究和突破。 關(guān)鍵詞：功角測(cè)量；相量控制；暫態(tài)穩(wěn)定；狀態(tài)估計(jì)；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(guó)開(kāi)始進(jìn)行空中定位研究，1974年基于GPS概念的全球定位系統(tǒng)開(kāi)始正式研制，1985 85年進(jìn)入民用領(lǐng)域，1993年此系統(tǒng)正式建成。 90年代以來(lái)基于全球同步衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的高精度定時(shí)技術(shù)逐步被引入電力系統(tǒng)。利用其時(shí)間誤差小于1μs，176。的高精度時(shí)鐘從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)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(jī)功角這反映系統(tǒng)運(yùn)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(dòng)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(yùn)行狀態(tài)的影響。這其中母線電壓相量及發(fā)電機(jī)功角狀況是系統(tǒng)運(yùn)行的主要狀態(tài)變量，是系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行的標(biāo)志，如果它能被直接測(cè)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(jì)的可靠性，更有可能完全實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)自動(dòng)控制，解決系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題。因此實(shí)時(shí)測(cè)量發(fā)電機(jī)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(guò)基于GPS實(shí)時(shí)相量測(cè)量，可以實(shí)時(shí)得到電網(wǎng)的狀態(tài)量，即可以得到實(shí)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(hù)等諸多領(lǐng)域，而實(shí)時(shí)相量測(cè)量的實(shí)現(xiàn)，將推動(dòng)電力系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和保護(hù)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(hù)開(kāi)辟一個(gè)新的領(lǐng)域。1 功角測(cè)量 功角及功角測(cè)量 功角表示發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)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(jī)轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)空間位置，而這恰好是判斷各發(fā)電機(jī)之間是否同步運(yùn)行的依據(jù)。 由于發(fā)電機(jī)的不同步運(yùn)行或者系統(tǒng)振蕩，會(huì)危及發(fā)電機(jī)及變壓器甚至整個(gè)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(jī)定子過(guò)熱、端部遭受機(jī)械損傷，使大軸扭傷，縮短運(yùn)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(jī)失步及失步預(yù)測(cè)保護(hù)十分必要。所以發(fā)電機(jī)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(cè)量方法 間接測(cè)量法 間接測(cè)量就是通過(guò)已知的參數(shù)，計(jì)算功角. 傳統(tǒng)的做法是若已知橫軸同步電抗Xd(隱極機(jī)) 或Xq(凸極機(jī))，在測(cè)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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