【導(dǎo)讀】廣域同步相量測(cè)量技術(shù)及其應(yīng)用?！秳?dòng)態(tài)電力系統(tǒng)理論與方法》之三。–國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用現(xiàn)狀。–PMU核心技術(shù)問(wèn)題。–PMU標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試評(píng)估。–低頻振蕩識(shí)別及阻尼控制中的應(yīng)用。變電站A變電站B. 1988年前后，美國(guó)VirginiaUniversity的Phadke. 為代表學(xué)者提出同步相量測(cè)量算法，并開(kāi)發(fā)了最早。的同步相量測(cè)量裝置。Microdyne合作開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)工業(yè)用。BPA采用MODEL1690，組建了最早的WAMS。1996年美國(guó)電網(wǎng)事故，通過(guò)WAMS的測(cè)量結(jié)果修正。了仿真計(jì)算模型，使WAMS的重要性得到普遍認(rèn)可。2020年美國(guó)“”，事后推動(dòng)了WAMS應(yīng)。用技術(shù)研究和系統(tǒng)建設(shè)，并成立了EIPP，后發(fā)展為。我國(guó)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)實(shí)施后區(qū)間低頻振蕩問(wèn)題極大地推動(dòng)。引進(jìn)臺(tái)灣歐華的ADX3000. 2020年起，巴西裝設(shè)37個(gè)。PMU的行為正確性與一。2）StressMon：基于功角。差的負(fù)荷水平監(jiān)測(cè)。除西藏外，各省都建成WAMS主站

　　

【正文】 和故障分析合一 多場(chǎng)景定制，一鍵切換 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 相對(duì)相角分布，彈出式動(dòng)態(tài)曲線 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 發(fā)電機(jī)組 PQ運(yùn)行裕度圖 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 潮流分布圖 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 告警自動(dòng)推圖 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 區(qū) 域 頻 率 比 較 時(shí)間軸 (分 :秒） 圖例 監(jiān)測(cè)點(diǎn) 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 相 對(duì) 相 角 監(jiān) 視 圖例 參考點(diǎn) 觀察點(diǎn) 觀察點(diǎn)的曲線 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 相量圖監(jiān)視 選擇監(jiān)視點(diǎn) 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 輸電路徑相 對(duì)角度監(jiān)視 圖例 :角度 /限值％ 相對(duì)角度 / 限值 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 渲染后的相角分布圖 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 提 綱 ? 廣域同步相量測(cè)量技術(shù) – 廣域同步相量測(cè)量技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史 – 國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用現(xiàn)狀 – PMU核心技術(shù)問(wèn)題 – PMU標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試評(píng)估 – 主站支撐系統(tǒng)核心技術(shù)問(wèn)題 ? 廣域同步相量測(cè)量技術(shù)應(yīng)用 – 動(dòng)態(tài)監(jiān)視與可視化 – 狀態(tài)估計(jì)中的應(yīng)用 – 低頻振蕩識(shí)別及阻尼控制中的應(yīng)用 – 在保護(hù)控制中的應(yīng)用 華北電力大學(xué) North China Electric Power University ? 在線質(zhì)量評(píng)估 在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中，互感器的傳變精度、電磁干擾、線路傳輸及信號(hào)偏離額定值都會(huì)引起 PMU的測(cè)量誤差，造成PMU測(cè)得相量幅值、頻率更大幅度的波動(dòng)，可能出現(xiàn)壞數(shù)據(jù)。 需要在線一 致性評(píng)估 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 電壓誤差指標(biāo) 求 1秒內(nèi)電壓量測(cè)的最大值和最小值之差，然后對(duì)某時(shí)間段內(nèi)上述秒內(nèi)差值取平均。 頻率誤差指標(biāo) 電壓頻率誤差指標(biāo) 求一時(shí)間段內(nèi)各秒的電壓誤差相對(duì)于此時(shí)間段內(nèi)頻率誤差最小時(shí)的電壓誤差標(biāo)準(zhǔn)差。 求 1秒內(nèi)頻率量測(cè)的最大值和最小值之差，然后對(duì)某時(shí)間段內(nèi)上述秒內(nèi)頻率最大最小值差取平均。 華北電力大學(xué) North China Electric Power University ? 線性狀態(tài)估計(jì) ? 最小二乘方法 Axy ?εAxy ??Iεεε ?? ){E,0}{E TxAAxxA2yyyxAyxAy TTTT ???)}?()?{(E T ?????yAA)(Ax T1T ???華北電力大學(xué) North China Electric Power University ? 線性狀態(tài)估計(jì) ? 例子 Axy ?????????????????????????????????????16211015532431641053127yA??????????????????????1 6 9321 4 6782319236324192464yAAA TT?????????????????????????????????9 1 2 7 5 7 1 7 9 2 4 2 5 1 6 ?9 5 5 9 9 6 0 7 4 ? xAyx華北電力大學(xué) North China Electric Power University ? 線性狀態(tài)估計(jì) ? 加權(quán)最小二乘方法 W??? }{E TxAWAxxAW2yyWy)}xA(yW)xAy1TT1T1T1T?????{(E?????????yWAA)W(Ax 1T11T ?????? ???? ? ii 2ii W )y?y(??{(E )}xA(yW)xAy 1T華北電力大學(xué) North China Electric Power University ? 混合非線性狀態(tài)估計(jì) ? m維量測(cè)量 z與 n維狀態(tài)量 x之間的量測(cè)方程為： ? 目標(biāo)函數(shù)： ? 狀態(tài)估計(jì)的迭代修正公式 ： – 其中， HTR1H 稱為 n n維信息（增益）矩陣，其逆陣對(duì)角元通?？梢杂脕?lái)衡量狀態(tài)估計(jì)的精度 。 ???????????????????????????????ΔUΔθUQθQUPθPΔQΔPvxhz ?? )()]([)]([)( 1 xzRxhzx hJ T ??? ?ΔzRHHRHΔx 111 ][ ???? TTΔUΔU ?m華北電力大學(xué) North China Electric Power University 把 SCADA量測(cè)轉(zhuǎn)化為 PMU相量偽量測(cè) 補(bǔ)足線性可觀性 實(shí)現(xiàn)線性狀態(tài)估計(jì) ?在混合狀態(tài)估計(jì)領(lǐng)域，一直有兩大類方法 把 PMU量測(cè)轉(zhuǎn)化為 SCADA偽量測(cè) 或 PMU節(jié)點(diǎn)電壓偽量測(cè)， 增加 SCADA量測(cè)冗余度 實(shí)現(xiàn)非線性狀態(tài)估計(jì) 保留 保留 PMU ，線性量測(cè)，有限 ??????????????????????????IucmIcIU vvUUYY IZZIm0SCADA，非線性量測(cè)，豐富 vxhz ?? )(? 混合非線性狀態(tài)估計(jì) 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 直接利用 PMU的節(jié)點(diǎn)電壓相量量測(cè)， 與經(jīng)過(guò)必要坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的 PMU支路電流相量量測(cè)， 以及原 SCADA的傳統(tǒng)量測(cè)一起進(jìn)行混合非線性迭代計(jì)算 ?新方法的提出 保留 保留 PMU ，線性量測(cè)，有限 ??????????????????????????IucmIcIU vvUUYY IZZIm0SCADA，非線性量測(cè)，豐富 vxhz ?? )(? 混合非線性狀態(tài)估計(jì) 華北電力大學(xué) North China Electric Power University ? ＰＭＵ節(jié)點(diǎn)電壓相量量測(cè) ? ＰＭＵ支路電流相量量測(cè) ?????ΔθΔθΔUΔUpp?????????????????????????????????ΔUΔθUIθIUIθIΔIΔIi,i,r,r,i,r,bbbbbb??????????????????????????????????????iiijiiijiiijiiijiiijiiiijiiijiiijirijiiijiiijiirijbbggUIbbggUIbbggUIbbggUIqqqqqqqqqqc o s)(s i n)(]s i n)(c o s)[(s i n)(c o s)(]c o s)(s i n)[(00,00,00,00,????????????????????????????????jijjijjiijjijjijjjiijjijjijjrijjijjijjjrijbgUIbgUIbgUIbgUIqqqqqqqqqqc o ss i n)s i nc o s(s i nc o s)c o ss i n(,ijij jbg ??ijY00i0Y ii jbg ?? 00j0Y jj jbg ??ijijij jQPS ??~iU?iijrijij jIII , ???jU????????????????jjijiiiijjjijiiiijiijjjijiiiijjjijiiiijrijUbUbbUgUggIUbUbbUgUggIqqqqqqqqc osc os)(s i ns i n)(s i ns i n)(c osc os)(00,00,? 混合非線性狀態(tài)估計(jì) 華北電力大學(xué) North China Electric Power University ?引入 PMU節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流相量的混合量測(cè)狀態(tài)估計(jì)模型如下所示： ????????????????????????????????????????????????????????????????????ΔUΔθHHHΔUΔθNGFMI00II0NGFMΔIΔIΔUΔθΔUΔQΔPIUIIII,ibrbppt,SCADA PMU U PMU I ? 混合非線性狀態(tài)估計(jì) 華北電力大學(xué) North China Electric Power University ? PMU支路電流相量量測(cè)（ Iij∠ θIij）轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系下的實(shí)、虛部公式為： ? 按照誤差傳遞公式，間接量測(cè)誤差方差為： ? 求得間接量測(cè)的誤差 σ2Iij,r， σ2Iij,i， 形成支路電流量測(cè)的方差陣 RI。 ???????ijijIijiijIijrijIIIIqqs inc os,222222,22,2 )s i n()( c o s, ijIijijijijIijijrij IijIIIrijIijrijI IIIIqq ?q?q?q?? ????????????????????????222222,22,2 )c o s()( s i n, ijIijijijijIijijiij IijIIIiijIijiijI IIIIqq ?q?q?q?? ????????????????????????? 混合非線性狀態(tài)估計(jì) 華北電力大學(xué) North China Electric Power University ? 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將使得 PMU的量測(cè)誤差在一定程度上放大 ? 因此，在引入 PMU的節(jié)點(diǎn)電壓相量量測(cè)時(shí)，就直接按極坐標(biāo)原始形式引入，得到 RU。 ? 得到混合量測(cè)方差陣 ???????????IUmR000R000RR? 混合非線性狀態(tài)估計(jì) 華北電力大學(xué) North China Electric Power University 輸 入 測(cè) 量 信 息給 定 狀 態(tài) 變 量 初 值l = 0按 照 式 ( 2 5 ) , ( 2 6 ) ， 形 成 傳 統(tǒng) 狀 態(tài) 估 計(jì) 的 雅 可 比 陣 H ( x( l ))