繼電保護(hù)發(fā)展03-PMU

電力系統(tǒng)保護(hù)與控制技術(shù)的發(fā)展PMU和基于PMU的廣域監(jiān)測系統(tǒng)（WAMS)

1PMU和廣域動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)

GPS同步和高速光纖通訊通道，使全國電網(wǎng)遠(yuǎn)隔千里的各關(guān)鍵點(diǎn)的各種相量，如同近在眼前。如果配以主站軟件，將有不可限量的應(yīng)用前景。2ConstitutionofCSS-200SeriesCSS-200/2CSS-200/3CSS-200/1CSS-200/2CSS-200/3CSS-200/1HiSpeedCommunicaionPhasorMeasurementUnit(PMU)DataCenterServerApplicationsWorkstation3HierarchicalSystemArchitecturePMUDataCenterHigh-SpeedCommunicationLinkDataCenterCascadeConnectionPMU1PMU2PMUnCommLinkDataCenter#1CommLinkDataCenter#0

PMU11PMU1nGPS4系統(tǒng)電壓的動(dòng)態(tài)過程監(jiān)測（2）極坐標(biāo)相量方式三維地理圖方式5ApplicationWorkstationMMI

－3Dpictureshows6基本應(yīng)用3－在線擾動(dòng)識(shí)別在全網(wǎng)PMU合理化布點(diǎn)的基礎(chǔ)上，利用各子站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)內(nèi)故障的定區(qū)，識(shí)別包括短路故障、機(jī)組振蕩與失步和系統(tǒng)電壓失穩(wěn)等擾動(dòng)；并能夠在電網(wǎng)地理圖上用明顯標(biāo)識(shí)的方式提示調(diào)度員擾動(dòng)的相關(guān)信息，以快速定位擾動(dòng)的位置、性質(zhì)?；緫?yīng)用4－低頻振蕩的在線監(jiān)測與分析采用FFT和Prony算法，在線分析聯(lián)絡(luò)線功率、相對(duì)相角等量的頻譜特性，得到系統(tǒng)主振蕩模式，給出阻尼系數(shù)，辨識(shí)系統(tǒng)低頻振蕩；在線實(shí)時(shí)監(jiān)視弱阻尼的低頻振蕩，并可在發(fā)生指定性質(zhì)的振蕩時(shí)觸發(fā)全網(wǎng)錄波；根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，對(duì)其參數(shù)的整定提供建議。7應(yīng)用5－負(fù)荷參數(shù)辨識(shí)在穩(wěn)態(tài)增減負(fù)荷，小動(dòng)態(tài)波動(dòng)和事故動(dòng)態(tài)三個(gè)層次上去在線長期記錄，辨識(shí)負(fù)荷特性，得到其靜態(tài)負(fù)荷和動(dòng)態(tài)負(fù)荷的比例關(guān)系和參數(shù)；擴(kuò)大了PMU系統(tǒng)在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的功能。應(yīng)用6－仿真校核讀取PSASP和BPA等仿真軟件的機(jī)電暫態(tài)仿真計(jì)算結(jié)果,與實(shí)測曲線進(jìn)行比較，對(duì)仿真系統(tǒng)模型和參數(shù)的可信度進(jìn)行評(píng)估；進(jìn)一步與參數(shù)辨識(shí)相結(jié)合，為最終解決離線仿真的保守性奠定基礎(chǔ)。簡單演示8應(yīng)用7－電網(wǎng)穩(wěn)定性監(jiān)測與分析靜態(tài)功角穩(wěn)定裕度監(jiān)視：實(shí)時(shí)監(jiān)視區(qū)間聯(lián)絡(luò)線功率以及機(jī)組相對(duì)功角差，并與離線分析得到的靜穩(wěn)極限定值對(duì)比，了解系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定裕度，在緊急情況下進(jìn)行預(yù)警。暫態(tài)功角穩(wěn)定監(jiān)測與預(yù)報(bào)：實(shí)時(shí)監(jiān)視相對(duì)功角的暫態(tài)過程，與設(shè)定值進(jìn)行比較，進(jìn)行預(yù)警；利用功角預(yù)測算法，預(yù)報(bào)功角的未來動(dòng)態(tài)；進(jìn)而采用模式匹配方法，預(yù)測未來演化模式，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定預(yù)報(bào)。電壓動(dòng)態(tài)過程監(jiān)測與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定預(yù)報(bào)：?動(dòng)態(tài)電壓越限；?實(shí)時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)電壓的動(dòng)態(tài)過程（3D顯示），計(jì)算靈敏度指標(biāo)，進(jìn)行電壓靜穩(wěn)監(jiān)視和預(yù)警；?擾動(dòng)情況下，計(jì)算動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定性指標(biāo)，進(jìn)行電壓暫態(tài)穩(wěn)定監(jiān)視和預(yù)警；?發(fā)生電壓穩(wěn)定性問題時(shí)，啟動(dòng)全網(wǎng)聯(lián)動(dòng)錄波功能。9應(yīng)用8－機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行監(jiān)測與自動(dòng)電壓控制（AVC）機(jī)組安全運(yùn)行的P-Q容量圖；機(jī)組進(jìn)相深度監(jiān)視與評(píng)估，提高進(jìn)相運(yùn)行能力，改善電壓水平；系統(tǒng)電壓－無功監(jiān)視與分析，完善AVC。10PMU系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用實(shí)例－WAMS1995-2000美國WSCC實(shí)施廣域測量系統(tǒng)1.在WSCC內(nèi)布置了近百個(gè)PMU類裝置；2.采用光纖通信系統(tǒng)，30HZ刷新率；3.開發(fā)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)辨識(shí)分析工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)曲線的振蕩模式分析；4.準(zhǔn)確記錄美國1996年的兩次大停電事故；5.WAMS應(yīng)用于控制的可行性試驗(yàn)。11

法國電網(wǎng)可分為20幾個(gè)電氣同調(diào)區(qū)。各區(qū)域的子站在本地計(jì)算處理得到本地相量，然后將其傳送到中心計(jì)算機(jī)。決策中心的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)比較各個(gè)區(qū)域間的相角，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)失穩(wěn)時(shí)就向不同區(qū)域發(fā)出指令：1）切除傳輸線，隔離失步地區(qū)；2）切除部分負(fù)荷；通信系統(tǒng)采取冗余設(shè)計(jì)，由微波通信和衛(wèi)星通信組成。系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間:不超過1.3秒穩(wěn)定控制---法國協(xié)調(diào)防御計(jì)劃12基于廣域信息的電網(wǎng)保護(hù)

目前國內(nèi)對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的理解，一般還只是輸電線故障時(shí)切除故障線路，隨著PMU等技術(shù)的出現(xiàn)，近年來國際上有一個(gè)研究熱點(diǎn)