龙厚军[1]2004年在《基于GPS的电力系统实时功角测量方法及其实现》文中进行了进一步梳理随着电力工业的迅猛发展，系统的容量不断增加，电力系统稳定问题显得越来越突出，成为电力系统安全经济运行的重大问题，也是大型电力系统的核心问题之一。 电力系统的稳定性与众多因素有关，经验表明，系统运行的安全与否与其运行状态密切相关。而发电机作为电力系统中的重要设备，其稳定运行则成为重中之重。发电机的功角不仅是反映发电机内部能量转换的一个重要参数，也是表征同步发电机运行状态和判别电力系统稳定性的重要标志量。通过监视功角的变化，为发电机在异常、故障及失稳情况下的分析提供了非常重要的参考依据。本文针对发电机的功角说明了其在电力系统运行和控制中的意义，进而研究了其测量方法。 本文列举了现有的发电机功角的直接和间接测量方法，对于现有的测量方法做了分析，指出了其中的不足，并在提出改进措施的基础上设计了一种新的发电机功角直接测量方法，说明了其原理并从硬件和软件上实现了可用于电力系统稳定研究的发电机功角微机直接测量系统。 本文采用改进的实时功角测量方法实现对发电机功角的直接测量，并由稳态时的间接测量法进行准确性检验。 本文的测量系统采用基于AT96总线的工业主板及基于DSP的A／D数据采集及处理的上、下位机结构，交流电信号的采集可以通过软件设置采样档位和通道；采用外部中断的方法将表征发电机转子机械位置的光电脉冲信号引入系统。 为了从含有干扰分量的电信号中提取幅值和相角，本文采用改进傅立叶变换滤波。并用最小二乘法对测量得到的功角进行实时预测，用于发电机的就地控制。 将功角应用于多机大系统的稳定控制必须时间同步才有意义。本文介绍了目前精度最高的全球定位系统(GPS)，并将之应用于功角实时测量系统。 文中设计的实时功角直接测量系统通过RTDS标定后在一台小型发电机上进行了动态模拟试验，实测数据表明该系统在系统稳态和暂态过程中都能准确地获取功角。 最后，本文分析了异地功角直接测量装置在电力系统中的应用前景。并指出基于同步相量的区域稳定控制理论还待进一步研究和突破。
卢香平[2]2006年在《基于广域测量的低频振荡分析与研究》文中研究表明全国电网的互联使区域间的低频振荡成为威胁系统稳定的关键因素之一，而基于全球定位系统(GPS)的广域测量系统(WAMS)的发展和应用为抑制和控制低频振荡提供了契机。在广泛阅读国内外大量关于低频振荡、广域测量系统及相关方面的参考文献，及在现有的研究基础上，做了如下的研究工作： 1、在阐述低频振荡基本原理的基础上，列举和分析了目前研究低频振荡的基本方法，指出了各自存在的不足。随着广域测量系统的建立，对全网进行实时监测成为可能，这为用Prony方法在线分析系统的低频振荡提供了契机，因此，本文阐述了Prony算法的数学描述和特点。 2、本文对基于GPS的广域测量系统做了简要介绍，并将广域测量系统和Prony方法相结合对低频振荡现象进行分析。用Prony方法分析广域测量系统采集的实时数据，从而识别电力系统区间振荡的主导模式。 3、针对人们普遍认为电力系统总阻尼是系统状态矩阵的迹也就是系统状态矩阵所有特征值之和，提出了主导阻尼的概念：在广域测量系统中，当系统发生低频振荡时，从实时数据中辨识出系统低频振荡的主导振荡模式和振荡矢量，计算出主导振荡模式对应的阻尼，则系统的主导阻尼就为系统主导振荡模式对应的阻尼的平均值。该概念的提出既是本文的创新点同时也是本文的精髓。该概念的提出有助于在工程实际中应用广域测量系统采集的实时数据进行在线分析和控制系统发生的低频振荡。 4、本文应用PSASP综合程序和MATLAB工具进行仿真计算系统的总阻尼，从而验证主导阻尼的概念。
王少荣[3]2004年在《电力系统分布式广域同步并行处理平台研究》文中进行了进一步梳理随着“西电东送,全国联网” 战略计划的实施,我国电力系统即将进入大机组、超高压、超大规模、远距离交直流混合输电的时代,电网结构和运行方式将日益复杂。同时,这使我国电力系统的运行与控制面临新的问题。传统的基于异步运行模式的电力系统监控方式,由于在世界范围内电力系统突发恶性事故的相继出现,而受到质疑。人们盼望出现功能更为强大、原理更为先进的电力系统分布式广域同步并行处理系统,以应对现代电力系统的安全可靠运行所提出的挑战。另一方面,随着科学技术的飞速发展,现代科技成果又为解决长期困扰电力系统安全运行的老大难问题提供了解决问题的新思路。本学位论文的研究工作就是在这种背景下展开的,其主要目的就是利用现代科学技术发展中的最新成果,研究新一代的电力系统信息采集和处理平台,以满足电力工业发展的需要。论文首先较详细地分析了传统的电力系统监测和控制系统中普遍存在的“局部优先”问题以及该问题给电力系统的安全可靠运行带来的影响。为了解决这个问题,论文提出了电力系统分布式广域并行处理机的概念,并阐明了它的内涵。以这一概念为基础,论文提出了建造电力系统分布式广域同步并行处理平台的构想。为了评价所提出的分布式广域同步并行处理平台的准确性和实时性,论文提出了一种评价实时监测系统性能的同步映射描述法,并用该方法对所提出的平台构想进行了评价。进而,论文用分布式系统理论,对电力系统分布式广域同步并行处理平台的构想进行了合理性论证。在论述了电力系统分布式广域同步并行处理平台的重要意义和应具有的特性的基础上。论文提出了一种实用的电力系统分布式广域同步并行处理平台的实现方案,并对实现该平台的相关问题进行了较深入的研究。该平台具有广域分布式的体系结构,以 GPS 的授时信号作为公共时间基准,以解决分布式广域同步并行处理平台各组成部分间的快速数据交换为核心问题,并采用同步运行模式。该平台的实现可以充分调动接入平台的电力系统各厂站的所有计算机资源,共同完成大型复杂电力系统的同步监测和协调控制的有关任务。论文还较详细地介绍了实用平台的系统结构、运行机 I
敖伟智[4]2006年在《基于广域测量系统的电力系统实时阻尼控制研究》文中提出全国电网的互联使区域间的低频振荡成为威胁系统稳定的关键因素之一，而基于全球定位系统(GPS)的广域测量系统(WAMS)的发展和应用为在线实时抑制和控制低频振荡提供了契机，本文结合南方电网及贵州电网实际，在现有的研究基础上，做了如下的研究工作：1、在阐述低频振荡基本原理的基础上，列举和分析了目前研究低频振荡的基本方法，指出了各自存在的不足。随着广域测量系统的建立，对全网进行实时监测成为可能，这为用Prony方法在线分析系统的低频振荡提供了契机，因此，本文阐述了Prony算法的数学描述和特点。2、基于小信号稳定分析的基础上，研究了电力系统的阻尼特性，阐述了多机电力系统振荡模式的分类与筛选方法。另外，针对人们普遍认为系统总阻尼是系统状态矩阵的迹也就是系统状态矩阵所有特征根之和，引出阻尼守恒定律，由此进一步探讨了多机系统低频振荡模式阻尼分配规律。3、本文对基于GPS的广域测量系统做了简要介绍，并将广域测量系统和Prony方法相结合，提出了广域电力系统稳定器的概念，论述了其基本工作原理，并就PSS的在线设定，提出了基于Prony分析下的参与因子计算方法，通过PSASP综合程序进行了仿真验算，使得实时阻尼控制成为可能。4、针对在系统运行方式变化时，离线情况下如何对系统进行实时阻尼控制的问题，本文提出了机组—功率终端结构模型，得出一定运行方式下机组对功率终端的振荡模态是机组固有特性的结论。5、最后本文应用BPA仿真程序结合Prony算法，在一定运行方式下辨识出贵州电力系统部分机组的振荡模态。通过比较分析，验证了机组—功率终端结构模型的正确性，并得出机组振荡模态的分布规律。再从中选取某个机组，以辨识出的振荡模态对该机组PSS参数进行合理设定，并通过BPA仿真得到验证。
袁洪[5]2003年在《基于GPS的发电机功角广域测量与数据通信》文中指出基于GPS的电网动态安全稳定监视与控制系统的研究和应用是当前电力系统自动化领域的前沿课题，它对于提高电网安全稳定运行的水平具有十分重大的理论和实际意义。本文针对当前基于GPS的电网动态安全稳定监控系统中一些关键技术，开展了研究工作。主要内容有： 1．在总结了现有发电机功角测量方法的基础上，提出了利用发电机自有的转速信号实时测量功角的新方法，该方法克服了传统方法精度不高，工程实施难等缺点，并能通用于汽轮发电机和水轮发电机，具有较高的理论和实用价值。 2．采用IP技术进行电力信息的实时传输是电力通信发展的趋势，针对当前电力通信面临多业务综合传输的需求，依据OSI参考模型和TCP/IP协议模型，在不同网络层次上，探讨适用于电力系统的网络通信技术，并给出了具体应用的实现模型和协议。 3．为满足电网动态监控系统中对数据传输的要求，采用了ATM技术和以太网技术相结合的方式，通过全光纤通道，构建了一套实时、可靠的全网相角信息实时传输系统。 4．结合具体工程项目，探讨了发电机功角信息在厂站端的应用，实现了相应的软硬件。 现场运行表明，所提出的发电机功角实时测量方法和实时数据传输的模式，达到了工程要求，为最终实现电网动态安全稳定监视和控制打下了坚实的基础，具有重大的工程应用价值。
塔拉甫[6]2005年在《基于GPS的同步相角测量方法的研究》文中研究说明随着现代电力系统的发展，电力系统的暂态过程越来越引起人们的重视。相角(包括发电机的功角和母线电压相角)是反映系统稳定性的最主要的状态量，如果它能够被实时测量，可以根据相角信息采取有效的控制措施，从而使得发电机群仍然能够保持同步。为此，必须测量各发电机的功角，并把此信息送到调度中心。而且，这些发电机的功角必须在同一时刻下测量，必须有相同的参考基准。这些都促使我们进行相角测量装置的研制。 论文首先研究了发电机测速脉冲及其A相空载电势相位的关系，提出了只需测量与发电机同轴的测速装置发出的测速脉冲的分频信号，经过计算就可以得出发电机功角的测量方法。 论文接着采用过零检测来测量发电机的功角。利用GPS的秒脉冲作为同步信号，从而保证了所测的各发电机的相角具有相同的参考基准。同时这些相角信息也贴上了相应的时间标签。 论文最后提出了一种用于测量母线电压、电流相量的测量技术，并给出了基于DSP的实现方法。其中电压和电流测量采用交流采样技术，软件算法采用递归DFT算法，克服了以前测量方法普遍存在的实现电路复杂以及在功能和精度上不足的缺点。
谢欢[7]2004年在《基于广域测量的低频振荡分析方法与技术》文中提出电力系统是一个复杂的动态系统，其振荡稳定问题一直是电力系统研究的热点问题。本文简要介绍了基于GPS的功角测量技术，围绕着使用Prony方法提取电力系统低频振荡特征根这个中心，分析了该方法对测量数据的要求及其在电力系统稳定器设计中的应用等理论问题，最后结合实际工程项目设计和编写了实时数据服务器程序。本文完成的主要工作如下： 1．讨论分析了现在低频振荡问题主要的一些研究方法，并分析了其在实际应用中存在的不足。据此研究使用Prony方法直接分析测量信号、提取特征振荡模式的方法，并结合前后两种方法分析两者之间的联系，从理论上分析了Prony方法的有效性。 2．简要介绍了基于GPS的功角测量技术和Prony分析方法，提出利用基于广域测量的Prony方法分析电力系统低频振荡的思想，并利用PSASP和Matlab工具大量的仿真计算验证了基于GPS广域测量系统的Prony方法在研究低频振荡问题上的有效性。 3．简要介绍了基于GPS广域测量的Prony方法在PSS设计中的应用，并研究了其在扰动统一性问题的应用，得到初步结果。 4．结合在河南的工程实际项目，分析了为实现实时电网监测系统的一些关键技术(诸如多线程同步、OCI和阻塞模式等)，最后设计和编写了中调实时数据服务器程序。
徐化东[8]2011年在《同步相量测量装置测量单元的设计与实现》文中认为随着电力系统规模的日益扩大,人们对电网实时监控的要求不断提高。同步相量测量装置因其在同步测量及实时监测等方面的优势,已经成为现代电力监控的核心部分并广泛应用于广域测量系统。同步相量测量装置将各监测点带有全网时间标签的母线相量、发电机功角等信息发送给控制中心,实现了全网的实时动态监测。该文对同步相量测量装置的测量单元进行了研究,并进行了硬件设计和软件实现。测量单元分为同步母线相量测量单元和同步发电机绝对内电势测量单元,分别测量母线相量和发电机功角、转速。文中首先介绍了测量单元的总体结构,分章节进行硬件设计和软件实现。硬件设计包括模拟信号采集模块、键相脉冲采集模块、测量单元控制模块、网络通信硬件设计等子模块,软件实现主要是数据处理及通信模块。模拟信号采集模块包括强电信号采集电路、电压跟随器、滤波器和模数转换电路。这一模块功能是实现电网强电信号采集、滤除干扰,并将模拟信号转换成数字信号,完成待测信号的采集。键相脉冲采集模块完成发电机键相脉冲无延时采集。测量单元控制模块是CPLD+DSP的控制架构,CPLD根据接收到的GPS信号发出采样脉冲,并在同步发电机绝对内电势测量单元中采集键相脉冲,计算发电机键相脉冲角和转速,DSP是测量单元主处理器,负责数据处理、分析等工作。网络通信硬件设计是基于Rabbit3000单片机的网络通信最小系统,将测量数据通过网络传送给上层处理器。数据处理及通信模块主要是DSP中相量测量算法、相量分解算法、功角测量算法等算法的实现和Rabbit3000中网络通信的实现。文中选择相量测量方法为离散傅里叶变换法,实现了基4快速傅里叶变换、DFT递推算法、DFT修正算法获取基波相量。经过对称分量法将相量分解为正序、负序和零序分量。选用改进的功角测量方法避免了传统过零检测导致的误差,提高了测量精度。基于Dynamic C的测量单元与上层处理器网络通信设计,使数据传输距离更远,传输速度更快。文章在最后对设计完成的测量单元进行了测试,测试结果表明,测量单元可以实现母线相量和发电机内电势的实时测量,且测量精度较高,满足设计要求的功能指标。
岳陈熙[9]2004年在《基于GPS-PMU的同步发电机参数辨识研究》文中指出准确的同步发电机参数对于电力系统稳定分析、短路计算具有十分重要的意义。本文以GPS—PMU作为同步发电机参数辨识研究平台，以同步发电机综合稳定模型为研究对象，主要研究了以下问题： (1)分析了几种功角测量方法，认为利用转速信号测量得到的功角可以用于同步发电机参数辨识。阐述了基于GPS—PMU的同步发电机时域参数辨识原理，推导了GPS—PMU量测数据和用于辨识的数据之间的转换公式，给出了参数辨识流程图，仿真算例表明利用GPS—PMU量测数据可以进行同步发电机参数辨识。 (2)研究了OLFR方法的可辨识性问题。证明了对于q轴参数，采用OLFR法可以唯一辨识，而对于d轴参数，只能唯一辨识X_d和X″_d，而X′_d，T′_(d0)，T″_(d0)，的可辨识性问题比较复杂，要视具体情况而定。 (3)比较了OLFR方法和时域辨识法。对于稳态参数，两种方法都具有很高精度；对于q轴瞬态参数，OLFR法辨识效果要优于时域辨识；而对于d轴参数，采用时域辨识得到的参数精度高于OLFR方法。总体说来，采用OLFR方法，50Hz的采样频率难以满足d轴次暂态参数的辨识的要求；当频域信息丰富时也可以采用OLFR方法，但应注意可辨识性问题。 (4)提出了一种基于功角可测的改进同步发电机抛载试验。论证了在功角可测的条件下，将发电机励磁电流、端口电压、转速作为量测量，可以利用一次任意轴抛载试验辨识全部d、q轴参数。 (5)综合比较了本文所有仿真辨识结果。对于稳态参数而言，所有辨识结果都具有很高精度。对于瞬态参数，就扰动方式而言，抛载法辨识得到的参数精度最高，励磁电压阶跃扰动方式次之，外部扰动方式辨识得到的参数精度最低；而对于辨识方法而言，总体来说时域法优于频域法，但也不排除在频域信息丰富时OLFR法精度更高。总之，对于同步发电机参数辨识，扰动方式的选择和辨识方法的选择同样重要。
张衍忠[10]2009年在《同步相量测量装置的研究及应用》文中认为基于同步相量测量装置的广域测量系统的研究及应用是当前电力系统自动化领域的前沿课题,它对于提高电力系统的安全稳定运行水平具有重要意义。同步相量测量装置(PMU)作为广域测量系统的基本单元,能够提供带高精度时间标签的电力系统相量数据,实现同一时间坐标系下对应系统动态特性的观察,为预测可能出现的系统失稳或崩溃,进而采取相应控制措施奠定了基础。本文分析了PMU应具备的功能,并按功能划分模块,具体介绍了各模块的实现方法及其算法。本文首先阐述了同步相量测量技术的研究背景及其意义,然后介绍了同步相量测量的基本原理及国内外的发展状况。并根据该领域的研究及应用情况,分析了PMU应具备的功能。然后按照功能模块化的思想,将整个装置从硬件层将其划分为若干模块,并具体介绍了对应软件的程序流程和实现算法。
参考文献：
[1]. 基于GPS的电力系统实时功角测量方法及其实现[D]. 龙厚军. 武汉大学. 2004
[2]. 基于广域测量的低频振荡分析与研究[D]. 卢香平. 贵州大学. 2006
[3]. 电力系统分布式广域同步并行处理平台研究[D]. 王少荣. 华中科技大学. 2004
[4]. 基于广域测量系统的电力系统实时阻尼控制研究[D]. 敖伟智. 贵州大学. 2006
[5]. 基于GPS的发电机功角广域测量与数据通信[D]. 袁洪. 河海大学. 2003
[6]. 基于GPS的同步相角测量方法的研究[D]. 塔拉甫. 河海大学. 2005
[7]. 基于广域测量的低频振荡分析方法与技术[D]. 谢欢. 河海大学. 2004
[8]. 同步相量测量装置测量单元的设计与实现[D]. 徐化东. 电子科技大学. 2011
[9]. 基于GPS-PMU的同步发电机参数辨识研究[D]. 岳陈熙. 河海大学. 2004
[10]. 同步相量测量装置的研究及应用[D]. 张衍忠. 华北电力大学（北京）. 2009
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