电气工程新技术专题-安全监控ppt课件

电力系统实时安全监控新技术 赵洪山 1 NorthChinaElectricpowerUniversity 主要内容 2 NorthChinaElectricpowerUniversity 一 电力系统广域测量系统 3 NorthChinaElectricpowerUniversity 一 电力系统广域测量系统 发展历史1977Fred C Schweppe MIT1965 9 10AEPGuestEditorArun PhadkeWAMS 4 NorthChinaElectricpowerUniversity WAMS的主要技术 PMU PhasorMeasurementUnit GPSAdvancedComputerTechnologyCPUAlgorithms 5 NorthChinaElectricpowerUniversity 相量测量单元 PMU 相量定义 6 NorthChinaElectricpowerUniversity 相量测量单元 PMU 同步相量 Synchrophasor 参考频率 NominalSystemFrequency 协调统一时间 UTC 相角的确定信号波形系统频率测量时间采样频率5 50次 秒同步相量标准IEEEC37 118 2005 7 NorthChinaElectricpowerUniversity 相量测量单元 PMU PMU技术相量计算DFT DiscreteFourierTransform Off frequency 频率偏差调整测量参数计算误差 8 NorthChinaElectricpowerUniversity 相量测量单元 PMU 误差特性 误差椭圆 9 NorthChinaElectricpowerUniversity 相量测量单元 PMU PMU构成 10 NorthChinaElectricpowerUniversity 相量测量单元 PMU PMU信号采集 11 NorthChinaElectricpowerUniversity 同步测量系统 12 NorthChinaElectricpowerUniversity 卫星定位系统 组成 GPS星座 地面控制系统 用户设备美国的GPS1970s 1993 分布6个轨道X4颗 轨道 24DifferentialGPS技术 俄国的GLONASS18自己 24可服务全球 频分多址 FDMA 方式 欧洲的Galileo3个轨道上30颗卫星组成 定位精度比GPS提高10倍以上 1 3米 中国的 北斗一号 和 北斗二号 5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星 2015完成 13 NorthChinaElectricpowerUniversity 先进计算机技术 CPU高频 速度快DFT 14 NorthChinaElectricpowerUniversity 电力系统WAMS 15 NorthChinaElectricpowerUniversity WAMS通信系统 16 NorthChinaElectricpowerUniversity 电力系统WAMS的应用 系统监测 可视化 先进告警技术安全动态分析电网的脆弱域评估稳定性评定 暂态 电压 频率 系统控制分层分分散控制分布式控制 Multi AgentControl 系统保护 17 NorthChinaElectricpowerUniversity 二 先进的可视化技术 18 NorthChinaElectricpowerUniversity 线路潮流可视化 高压线路 19 NorthChinaElectricpowerUniversity 饼图 线路无功裕度 20 NorthChinaElectricpowerUniversity 轮廓图 电压幅值 21 NorthChinaElectricpowerUniversity 电压幅值 22 NorthChinaElectricpowerUniversity 线路轮廓图 23 NorthChinaElectricpowerUniversity 无功裕度 3D 24 NorthChinaElectricpowerUniversity ATC与发电容量裕度 25 NorthChinaElectricpowerUniversity 椭圆可视化 同一节点故障发展过程 26 NorthChinaElectricpowerUniversity 故障时不同母线的椭圆显示 27 NorthChinaElectricpowerUniversity 电力系统运行状态 Normal Alarm Emergency Splitting Restoration 28 NorthChinaElectricpowerUniversity 基于WAMS状态估计 29 NorthChinaElectricpowerUniversity 三 先进的告警技术 Why 30 NorthChinaElectricpowerUniversity 三 先进的告警技术 在线预测预警类型暂态稳定电压稳定频率稳定小扰动稳定预警指标确定性非确定性利用WAMS同步相量信息 31 NorthChinaElectricpowerUniversity 四 广域 系统 控制与保护 定义Protection Relay andControlSpecialProtectionScheme IEEE CIGRESystemIntegrityProtectionScheme SIPS 分类Flat Decentralized Distributed Vertical Hierarchical 控制设计基于事件基于参数基于响应的混合方式 32 NorthChinaElectricpowerUniversity 控制结构 分散控制和分布控制模式 33 NorthChinaElectricpowerUniversity 控制结构 分层协调控制方式 34 NorthChinaElectricpowerUniversity 电力系统集成保护与控制的种类 35 NorthChinaElectricpowerUniversity 目前大电网广域控制存在的问题 大多数控制器是根据局部模型设计的 很难保证各控制器不发生冲突 大系统控制 简化为多个局部系统 再根据简化模型设计各局部控制器 没有协调 化简模型误差大 系统控制大多为开环控制分散协调控制方法的目标为全系统性能指标 而各子系统控制器仅反馈本子系统的状态量 应为全系统状态 在系统可控情况下 分散控制方法不一定能保证闭环系统的稳定性 36 NorthChinaElectricpowerUniversity 目前在研究的大电网控制理论 多Agent控制智能控制方法分散协调优化控制模型预测控制混杂优化控制 自愈控制 Self healingControl 37 NorthChinaElectricpowerUniversity 线性二次优化控制 38 NorthChinaElectricpowerUniversity 多Agent控制 Flocking 集群 Swarm 粒子群 GameTheory 39 NorthChinaElectricpowerUniversity 多Agent控制 40 NorthChinaElectricpowerUniversity 智能控制方法 模糊控制 FuzzyControl 神经网络 ANNs 专家系统 ExpertSystem 遗传算法 GeneticAlgorithm 基于规则的控制 Logic based 41 NorthChinaElectricpowerUniversity 分散协调优化控制 42 NorthChinaElectricpowerUniversity 模型预测控制 MPC 43 NorthChinaElectricpowerUniversity 混杂动态系统模型 44 NorthChinaElectricpowerUniversity 混杂动态系统轨迹 45 NorthChinaElectricpowerUniversity 混杂优化控制 46 NorthChinaElectricpowerUniversity 大电网广域控制框架 47 NorthChinaElectricpowerUniversity 电力系统的分级自动控制 Futuretrend 48 NorthChinaElectricpowerUniversity ABB广域控制保护方案 PSGuard 49 NorthChinaElectricpowerUniversity 50 NorthChinaElectricpowerUniversity PSGuardWideareaMonitoringApp 51 NorthChinaElectricpowerUniversity PSGuard系统结构 52 NorthChinaElectricpowerUniversity 系统功能 53 NorthChinaElectricpowerUn