廣域測量系統(tǒng)中的PMU布點優(yōu)化及研究.pdf

1、廣域測量系統(tǒng)（WAMS）是在世界范圍內近幾年逐步開展的一項全新的研究工作和正在探討的領域，是將電網自動化從穩(wěn)態(tài)監(jiān)控向暫態(tài)、并向動態(tài)穩(wěn)定控制發(fā)展的重要階段。同步相量測量技術和現(xiàn)代通信技術的廣域測量系統(tǒng)的出現(xiàn)，為電網向著大面積實時監(jiān)測和控制方向的發(fā)展提供了先進的和可能的信息技術平臺。基于同步相量單元（PMU）是廣域測量系統(tǒng)的重要構成部分，本文針對同步相量單元的相量同步測量算法和同步相量測量點配置進行研究。 論文首先介紹了基于GPS的

2、同步相量測量的研究意義、國內外的研究進展情況以及PMU在電力系統(tǒng)中的應用前景。接著，介紹了同步相量測量的信號過零檢測法、定頻采樣和變頻采樣的離散傅立葉法(DFT)。進而，分析了信號過零檢測法測量中存在的誤差及改進方法和變頻采樣的軟硬件實現(xiàn)方法以及測量誤差。為了提高測量精度，還研究了雙采樣速率方法。由DFT法自然引入計算量小的遞推傅立葉算法，通過變換得到了一種改進型的遞推離散傅立葉算法。 論文詳細分析了同步相量測量誤差并給出了改進

3、措施，包括衰減直流分量、頻率偏移帶來誤差和時間同步與頻率同步矛盾問題。本文在分析各種同步采樣時和非同步采樣時的相量算法的基礎上，針對信號存在頻偏、諧波、振蕩等現(xiàn)實問題，提出采用了一種基于準同步采樣和傅氏分析的頻率跟蹤、相角估計的實用算法。它用克服衰減分量的離散傅立葉算法和線性插值法計算任意時刻的估計相量，用迭代算法尋找相角差為零的相鄰周期的兩個估計相量，繼而對采樣數據進行同步化處理以獲取信號的相角。仿真結果表明:該方法具有抗干擾能力強、

4、測量精度高和計算速度快等優(yōu)點，可廣泛應用于各種相量測量或頻率測量裝置中。采用此相量算法，提高了相量測量精度，為下一步PMU的布點配置提供了準確的信息。 本文同時考慮系統(tǒng)可觀測性和電壓穩(wěn)定性兩方面因素，提出了一種基于電壓薄弱區(qū)域監(jiān)視的非完全可觀測的同步相量測量單元(PMU)配置方案。應用網損靈敏度法來判斷電壓崩潰臨界點和電壓薄弱區(qū)域；考慮低電壓水平與電壓崩潰的關系，提出將電壓幅值變化率作為電壓薄弱母線分群所觀察的信息，并且給出了電