电网调度WAMS系统高速数据总线的设计与实现

为保证广域测量系统(WAMS)中海量数据的高效、可靠传输,提出了一种面向广域测量系统的海量数据传输总线。该总线采用订阅/发布机制、数据缓冲区管理、一对多并发传输、数据传输链路管理等关键技术,实现了WAMS系统中海量数据在进程间和网络上的快速传递,与传统电网调度自动化系统消息中间件相比,其在数据通信的实时性和可靠性等方面有明显提升。实践证明,海量数据传输总线能够满足WAMS系统海量实时数据的高实时、可靠传输需要,保障WAMS系统海量数据传输的稳定性。

PMU/WAMS广域监测与控制系统的认识与展望

对广域监测与稳定控制系统的发展历史及应用现状进行了概述,对基于PMU的广域监测与稳定控制系统的基本原理和构成做了详细的介绍,探讨了PMU/WAMS系统的基本原理、组成结构和关键技术问题,最后对PMU/WAMS系统的发展前景进行了初步展望。

广域测量系统在电力系统分析及控制中的应用综述

综述了广域测量系统(Wide-Area Measurement System,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和事后分析、电力系统动态模型辨识和模型校正、暂态稳定预测及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制、故障定位及线路参数测量等方面的应用。通过这些应用可以看到,WAMS给电力系统分析与控制提供了新的视角和解决方法,值得深入研究。

基于WAMS的电力系统暂态紧急控制启动方案

提出了基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的暂态不稳定性预测与紧急控制系统的实现框架结构、控制主/子站的软件流程和基本功能,给出了WAMS用于构建全局协调的电力系统暂态紧急控制系统时应具备的基本条件。为克服以往分散式控制难以适应运行方式变化的缺陷,设计了基于轨迹几何特征判据的控制主站与控制子站互相协调的紧急控制措施启动方案。IEEE-145节点测试系统仿真结果初步验证了该方案能够有效地启动紧急控制,阻止系统失稳,其实现了快速性和可靠性的良好折衷。

基于WAMS的电力系统受扰轨迹预测

基于相量测量单元(PMU)上传的实时功角数据,应用曲线拟合理论,提出了一种电力系统事故后功角轨迹快速预测的新方法。该方法从一个简单电力系统调速控制模型出发,推导出了功角与时间关系的数学模型,即功角随时间呈正弦衰减变化。由此提出了利用三角函数曲线拟合技术,对功角受扰轨迹进行预测。对IEEE 9节点系统与华北电网进行了仿真计算,结果验证了该方法的有效性。此外,与多项式曲线拟合法的对比分析表明,该方法优于传统的多项式曲线拟合法,具有更好的预测效果。

基于广域测量系统的大区域电网负荷建模的研究

针对基于负荷特性测量装置量测的传统负荷建模方法在大区电网负荷建模过程中存在的问题,结合现阶段广域测量系统的特点,提出一种以相量测量单元可观测节点的局部电压直接量测或伪量测为基础的广域负荷建模方法.该方法在假设发电机模型、输电线路模型相对较为精确的前提下,通过进化算法和时域仿真计算逐步寻优的过程获得适应时变性的某种负荷模型.数字仿真结果表明,该负荷建模方法能够作为一种校正方法以较高的精度满足数字计算的需要,验证了该方法的可行性和有效性.

基于WAMS的电力系统暂态稳定的快速预测

提出一种基于广域测量系统WAMS(Wide areaMeasurementSystem)的电力系统暂态稳定实时快速定量分析的方法。该方法根据PMU实时采集的各发电机转子角速度及电磁功率,通过预测扰动结束后系统运动轨迹和基于暂态能量的轨迹分析法来评估系统的暂态稳定性。在 6机系统上进行仿真计算,结果表明,该方法能有效预测电力系统的暂态稳定性。

关于广域测量系统及广域控制保护系统的评述

评述广域测量系统及广域控制保护系统的构成、关键技术及应用领域,提出广域测量预警控制系统的概念。分别讨论了基于纯相量测量单元(PMU)数据的应用功能,以及结合PMU数据与模型仿真结果的应用功能。在此基础上指出广域测量预警控制系统理论和应用的瓶颈及可能的解决途径。

基于WAMS系统的甘肃陇南电网大负荷扰动试验

甘肃电网基于WAMS系统在220kV早成可控串补线路进行了大负荷扰动试验。通过试验实测数据和系统稳定计算结果对比分析,验证了系统稳定计算分析的正确性,校验了可控串补、PSS参数设置的合理性,考验了成碧串补站带负荷能力。同时对甘肃陇南地区进行了小干扰稳定分析,为早成线带380MW功率运行积累了第一手资料,保证了将碧口地区更多水电送入甘肃主网,同时为今后科学、合理地进行电网稳定计算、运行方式安排、借助多种手段提高电网输送能力提供了理论参考依据。

广域测量系统研究综述

广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的要求,利用全球定位系统GPS(GlobalPositionSystem)时钟同步,进行广域电力系统状态测量。回顾了国内外WAMS的发展概况,介绍了WAMS的结构,对现有功角和相量测量原理进行了比较,最后论述其同步故障录波、引入状态估计、功角监视等应用功能及发展趋势。

基于广域测量技术的电网实时动态监测系统应用

基于同步相量技术的广域动态监测系统,可以在时空坐标下监测电力系统动态运行特性,弥补了现有SCADA系统和故障录波系统的不足,为实现全网实时控制、提高大电网安全稳定性和传输能力提供了新的途径。文中较详细地介绍了江苏电网广域实时动态监测系统的基本原理、体系结构、功能设计及工程应用情况。

基于广域同步测量系统的预防连锁跳闸控制策略

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素,严重地威胁着电力系统的安全运行。该文针对潮流转移引起的连锁跳闸问题,提出了一种基于广域同步测量系统(WAMS)的预防连锁跳闸控制策略。利用网络支路电流与注入电流之间的关系,提出了最佳切机、切负荷控制点的选取原则,在此基础上推导了切机、切负荷控制量的计算方法,并提出了这一预防连锁跳闸控制策略的流程;同时,给出了控制策略中涉及到的动态过程中切机、切负荷前支路电流的计算方法。最后,文中对新英格兰10机系统进行了发生潮流转移情况下切机、切负荷控制策略的仿真,验证了该控制策略的有效性。

基于同步相量测量技术的广域测量系统应用现状及发展前景

同步相量测量技术可对广域分布电力系统的电气量进行实时测量,为大型电力系统的安全分析和稳定控制提供了新的契机。卫星授时、电力通信网络和数字信号处理技术的快速发展为同步相量测量技术的应用提供了必要的基础。文章介绍了以同步相量测量技术为基础的广域测量系统(WAMS)的发展概况,在体系结构、相量测量单元(PMU)分布、通信通道的选择、中心站功能设计等方面进行了分析。在回顾目前国内外WAMS工程应用情况的基础上,集中介绍了WAMS现有的在线监测、分析与控制功能,并展望了WAMS在未来电力系统闭环控制中的应用前景。

基于广域测量系统的改进电网拓扑结构识别

电网拓扑分析是许多电力系统分析软件的基础。目前对于电网拓扑分析,方法众多,但大都是基于SCADA/EMS系统提供的开关信息量来进行,难以满足电力系统分析软件对实时性的要求。以树搜索法中的广度优先搜索为例,在进行初始网络拓扑分析的基础上,提出一种基于广域测量信息的网络拓扑分析方法,并用于非故障情况下及故障后的实时网络拓扑追踪。最后利用Matlab编制相关程序,并对BPA得到的IEEE 9节点系统仿真数据进行分析处理。结果表明:该方法在非故障情况及各种故障形式下,利用相量测量单元提供的不同信息进行分析运算,均具有良好的通用性和实时性,可满足电力系统对电网实时拓扑分析的要求。

基于广域测量系统的次同步振荡在线监测预警方法

及时发现并采取措施消除电力系统中的次同步振荡,对保障机组安全和电力系统稳定运行都非常重要。结合相量测量单元的工作原理,详细分析了电力系统中次同步频率成分对同步相量测量结果的影响,指出次同步振荡的存在相当于是对同步相量的幅值和相位进行调制。在此基础上,给出了基于相量测量单元上传的同步相量测量结果和励磁电流测量结果实现次同步振荡的在线监测分析与预警方法。华北电网广域测量系统记录的实际算例表明,文中所述方法可靠、有效。

基于Hadoop的广域测量系统数据处理

为解决目前广域测量系统(WAMS)海量数据处理中存在的数据冗余、处理效率低等问题,设计并实现了一个基于Hadoop的WAMS数据处理云计算平台。首先,给出了平台的体系结构。其次,设计了基于Hadoop分布式文件系统(HDFS)存储的WAMS海量数据加载方法和利用MapReduce模型实现多个文件数据的并行抽取、转换和加载(ETL)操作流程。提出了结合MapReduce的MPApriori数据挖掘算法,用于高效地挖掘出连锁故障时各站点之间的相互影响。最后,通过对区域电网WAMS实际数据进行处理,验证了Hadoop处理海量数据的高效性。所述平台适用于高性能局域网络连接的计算机集群对海量电网数据进行文件数据处理。

基于WAMS和EMS的电压稳定在线评估系统

介绍了基于WAMS和EMS的电压稳定在线评估系统的框架结构、功能模块和工程应用情况。利用EMS系统中全面的网络结构、参数及静态量测信息,求得基于网络模型的各负荷节点戴维南等效参数。以该等效参数作为初值,对各PMU采集负荷节点的轨迹信息进行戴维南等效参数跟踪辨识及阻抗模指标计算,并构建了便于量化评估暂态电压稳定可接受性的面积型指标,进而实现针对WAMS系统的静态或暂态电压稳定在线评估。该系统充分利用了WAMS系统的速度、精度、同步及EMS系统的信息全面优势,在河南省电力公司调度中心的应用体现了较好的工程使用价值。

广域测量系统的延迟分析及其测试

简要介绍了电力系统中基于全球定位系统/相量测量单元的广域测量/监视系统(WAMS)的体系结构,分析了延迟产生的机制并指出了影响实时性的主要因素,提出广域测量系统的延迟评估模型;根据评估模型建立了基于TCP/IP协议广域网络下的WAMS通信延迟测试方法;通过实测获得了基于国家电力数据网(SPDNet)的WAMS的通信延迟特性。根据该延迟评估模型和测试体系,能够有效、合理地进行WAMS的相量测量单元优化选点和通信布局的权衡,并进一步为广域实时动态监测和控制奠定基础。

广域测量技术在电力系统中的应用研究进展

大规模交直流混合电网的建设和发展,对电力系统稳定和控制在空间广度和时间维度上提出了更高的要求。广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)的同步量测数据在空间和时间上满足上述要求,因而研究WAMS技术在电力系统中的应用十分必要。从WAMS的结构和原理出发,总结了近五年来广域测量系统在电力系统动态监测与故障分析、辨识与估计、系统稳定控制和广域保护等方面的研究进展,并详细分析了其中存在的问题。最后展望了广域测量技术需要进一步研究的问题,指出基于WAMS技术构建大规模互联电力系统的广域安全监测及控制系统是一个很有意义的研究方向。

WAMS/SCADA混合测量状态估计数据兼容性分析

针对越来越多的研究利用由广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)和监控及数据采集系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)组成的混合测量来改善传统状态估计的情况,在分析WAMS/SCADA混合测量数据兼容性的基础上,提出一种可行的兼容方案解决混合测量的数据兼容问题。研究从WAMS和SCADA的数据差异入手,建立混合测量模型,分析得出2种数据的时间同步性和测量权值为影响混合测量数据兼容的主要因素,进而提出兼容方案,实现WAMS和SCADA数据的同步,并重新量化测量权值。在标准测试系统上的仿真验证了关于WAMS/SCADA混合测量状态估计数据兼容性分析的正确性和兼容方案的有效性。