继电保护发展03-PMU

电力系统保护与控制技术的发展PMU和基于PMU的广域监测系统（WAMS)

1PMU和广域动态实时检测系统

GPS同步和高速光纤通讯通道，使全国电网远隔千里的各关键点的各种相量，如同近在眼前。如果配以主站软件，将有不可限量的应用前景。2ConstitutionofCSS-200SeriesCSS-200/2CSS-200/3CSS-200/1CSS-200/2CSS-200/3CSS-200/1HiSpeedCommunicaionPhasorMeasurementUnit(PMU)DataCenterServerApplicationsWorkstation3HierarchicalSystemArchitecturePMUDataCenterHigh-SpeedCommunicationLinkDataCenterCascadeConnectionPMU1PMU2PMUnCommLinkDataCenter#1CommLinkDataCenter#0

PMU11PMU1nGPS4系统电压的动态过程监测（2）极坐标相量方式三维地理图方式5ApplicationWorkstationMMI

－3Dpictureshows6基本应用3－在线扰动识别在全网PMU合理化布点的基础上，利用各子站的实时数据进行区内故障的定区，识别包括短路故障、机组振荡与失步和系统电压失稳等扰动；并能够在电网地理图上用明显标识的方式提示调度员扰动的相关信息，以快速定位扰动的位置、性质。基本应用4－低频振荡的在线监测与分析采用FFT和Prony算法，在线分析联络线功率、相对相角等量的频谱特性，得到系统主振荡模式，给出阻尼系数，辨识系统低频振荡；在线实时监视弱阻尼的低频振荡，并可在发生指定性质的振荡时触发全网录波；根据分析结果，对电力系统稳定器（PSS）的工作状态进行评估，对其参数的整定提供建议。7应用5－负荷参数辨识在稳态增减负荷，小动态波动和事故动态三个层次上去在线长期记录，辨识负荷特性，得到其静态负荷和动态负荷的比例关系和参数；扩大了PMU系统在系统正常运行时的功能。应用6－仿真校核读取PSASP和BPA等仿真软件的机电暂态仿真计算结果,与实测曲线进行比较，对仿真系统模型和参数的可信度进行评估；进一步与参数辨识相结合，为最终解决离线仿真的保守性奠定基础。简单演示8应用7－电网稳定性监测与分析静态功角稳定裕度监视：实时监视区间联络线功率以及机组相对功角差，并与离线分析得到的静稳极限定值对比，了解系统运行的稳定裕度，在紧急情况下进行预警。暂态功角稳定监测与预报：实时监视相对功角的暂态过程，与设定值进行比较，进行预警；利用功角预测算法，预报功角的未来动态；进而采用模式匹配方法，预测未来演化模式，实现稳定预报。电压动态过程监测与动态稳定预报：Ø动态电压越限；Ø实时监视电网电压的动态过程（3D显示），计算灵敏度指标，进行电压静稳监视和预警；Ø扰动情况下，计算动态电压稳定性指标，进行电压暂态稳定监视和预警；Ø发生电压稳定性问题时，启动全网联动录波功能。9应用8－机组进相运行监测与自动电压控制（AVC）机组安全运行的P-Q容量图；机组进相深度监视与评估，提高进相运行能力，改善电压水平；系统电压－无功监视与分析，完善AVC。10PMU系统级应用实例－WAMS1995-2000美国WSCC实施广域测量系统1.在WSCC内布置了近百个PMU类装置；2.采用光纤通信系统，30HZ刷新率；3.开发电力系统动态辨识分析工具，实现对系统响应曲线的振荡模式分析；4.准确记录美国1996年的两次大停电事故；5.WAMS应用于控制的可行性试验。11

法国电网可分为20几个电气同调区。各区域的子站在本地计算处理得到本地相量，然后将其传送到中心计算机。决策中心的计算机实时比较各个区域间的相角，当发现可能出现失稳时就向不同区域发出指令：1）切除传输线，隔离失步地区；2）切除部分负荷；通信系统采取冗余设计，由微波通信和卫星通信组成。系统的反应时间:不超过1.3秒稳定控制---法国协调防御计划12基于广域信息的电网保护

目前国内对电网继电保护的理解，一般还只是输电线故障时切除故障线路，随着PMU等技术的出现，近年来国际上有一个研究热点