采用相量测量单元实测扰动数据的电力系统稳定器参数设计

电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)是目前抑制电力系统低频振荡最经济、最有效的办法,PSS抑制低频振荡的效果很大程度依赖于参数好坏。传统的PSS设计方法需要测量励磁系统的无补偿滞后特性,然而,这种基于在线激励的方法可能会对系统稳定性造成危害。为此,提出了一种基于相量测量单元(phasormeasurement units,PMUs)实测扰动数据的PSS参数设计方法。首先推导了单机无穷大系统线性化模型中振荡时各物理量的相位关系,再利用多信号Prony辨识得到的相位计算励磁系统的相位滞后特性,最后采用相位补偿法设计PSS参数。该方法利用电网中自有的扰动数据,不需要施加激励信号,具有很好的工程应用价值。采用贵州电网PMU实测记录的两次扰动数据进行仿真,结果显示按照提出的方法得到的PSS参数能够进一步改善相关模式的阻尼特性,提高系统的稳定性,表明了该方法的有效性。

基于惯性测量单元的欠驱动球形机器人惯性参数辨识

针对欠驱动球形机器人,提出基于惯性测量单元的惯性参数辨识方法。首先,根据Kane方法建立欠驱动球形机器人的动力学模型;其次,利用该模型中的三个欠驱动方程推导出球形机器人惯性参数辨识模型;最后,以一种新型的球形机器人为实验平台,根据安装在球形机器人框架上的惯性测量单元实测信息,对本文方法进行实验验证。实验结果表明,辨识结果具有合理性。该方法简单可行,为其他欠驱动机器人惯性参数辨识提供了一种新的思路。

基于相量测量单元优化配置的配电网谐波状态估计研究

随着大量电力电子设备的接入,配电网谐波问题愈发严重。谐波状态估计的准确性直接影响到后续的谐波治理效果。相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)可以实时测量节点电压与支路电流,可借助其实现谐波状态估计。然而目前PMU价格较高,如何进行合理的优化配置保证全网谐波状态可观,同时提高谐波状态估计的准确性,是亟待解决的问题。首先构建以PMU经济配置和谐波状态估计精度最高为目标的PMU优化配置模型,并提出一种改进二进制粒子群-遗传混合算法用于求解。随后在实时仿真器中搭建IEEE14节点模型,选用均值插补法以及Vondrak滤波法进行数据处理并分析了优化所得多种PMU配置场景对谐波状态估计的影响。结果表明:所提算法从减少投资成本及降低谐波状态估计误差角度考虑,能够给出合理的PMU配置方案,有助于支撑工程决策。

基于线性最小二乘回归和PMU量测的输电线路参数估计分析方法

电力系统中的架空输电线路参数经常被用于故障定位保护算法、状态估计以及稳定性分析中,而同步相量测量技术能够在线估测电力系统的传输线路参数。提出了一种简单的基于线性最小二乘回归的线路参数的估测方法,其通过线路两端的相量测量单元的电压和电流数据进行正序线路参数估测。所提出的方法计算简单且不需要进行迭代,同时在两个不同电力系统中的四条不同线路中采集的实际相量数据进行了全面测试。测试结果表明:所提出的线路参数估测方法不仅计算简单,同时可以在不同的线路模型中可以快速准确地估测线路电抗和线路电纳,具有较强的通用性和可扩展性。

一种用于IC测试的精密测量单元电路设计

随着集成电路产业的快速发展,对集成电路测试要求越来越高,精密测量单元是集成电路直流参数测试的核心单元。本文设计了一种用于集成电路测试的PMU电路,该电路使用现场可编程门阵列控制DAC模块施加电压激励,激励信号经PI调节器和功率放大器后,通过电阻匹配网络施加到被测器件,ADC采集测试响应数据,实现加压测流、加流测压等参数测试功能。所设计的PMU电路具有测试范围宽、测量精度高的优点,施加/测量电压范围-10~+15 V、最大电流±1.838 A。对不同测试模式下的系统性能进行了校准并采用高精度电阻负载进行功能验证,实验结果表明,系统校准后的测试误差优于0.05%,能够满足通用集成电路直流参数测试的要求。

不同位置惯性测量单元对坐站转移中下肢肌力的评估研究

目的坐站测试是简易的功能评估方法,过往研究多基于5次坐站时间进行下肢肌力评估,准确性较差。本研究将惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)应用于坐站测试中,旨在提出更加精准的坐站测试评估方法,并通过与运动捕捉系统的结果对比,来确定固定于身体不同部位的IMU对坐站转移中下肢肌力的评估差异。方法招募16名健康在读大学生,将两个IMU(XSENS DOT)固定在受试者胸骨和右侧大腿上1/3处,采用Kistler测力台和Qualisys运动捕捉系统同时采集5次坐站转移中的生物力学参数。研究选取的主要参数有:5次坐站转移时间、站起阶段的肌肉相对峰值功率。根据传感器的欧拉角进行坐站转移阶段划分并得到坐站转移时间。传感器估算的肌肉功率是由垂直方向上的自由加速度乘以其积分所得的速度和0.9倍体重得到。采用配对样本t检验和Person相关系数进行统计分析,显著性水平设为0.05。结果(1)与运动捕捉系统相比,胸骨处的IMU更能反映真实坐站转移时间,大腿处IMU估算时间显著减少(P<0.05)。(2)利用胸骨处IMU估算的坐站转移中的下肢肌肉功率与运动捕捉系统结合测力台的功率测量值相关性较好(r>0.7)。结论将IMU应用于坐站测试中可以提高坐站测试对下肢肌力的评估能力,未来有望将其应用于社区老年人群的下肢肌力筛查。

电力系统同步相量测量单元(PMU)应用和维护

随着经济的快速发展,电力需求不断提升,电网已进入"特高压互联、大电网、大电源"的发展阶段。为了提高电网的动态监视水平,保证电网安全稳定运行,本文提出切实提升同步相量测量单元PMU装置的稳定性和可靠性,对电力系统同步相量测量单元(PMU)时钟的维护和设备的日常维护巡视,并提出充分利用同步相量测量单元PMU动态数据的特点,发挥同步相量测量单元PMU的作用。

NI为新一代智能电网自动化系统推出电网同步相量测量单元(PMU) 开放的PMU LabVIEW代码与CompactRIO模块化硬件相结合提供了高度可自定义的交钥匙PMU解决方案

2015年3月10日，NI（美国国家仪器公司，National Instruments，简称NI）作为致力于为工程师和科学家提供解决方案来应对全球最严峻的工程挑战的供应商，近日宣布推出了用于NI电网自动化系统的全新相量测量单元（PMU）硬件平台。运营商可以利用这一技术来深入了解电网的健康状态，以便开发定制的测量解决方案来满足不断变化的需求。

NI模块扩展PXI平台的功能，降低半导体研究分析和测试的成本——每个引脚数字参数测量和高密度的源测量单元模块都是半导体研究、测试的理想选择

美闷国家仪器有限公苦1（简称NI）扩展其PXI平台的功能，通过新发布的每个引脚参数测量单元模块（PPMU）和源测量单元模块（SMU）用于半导体的特性描述和生产测试。NIPXIe-6556200MHz高速数字I／O具备PPMU，NIPXIe-4140和NIPXIe-4141四通道的SMU可降低资本设备成本，缩短测试时间，并提升各种测试设备的混合信号灵活性。

一种基于源测量单元的IGBT的电气参数测量方法

提出了一种利用源测量单元测量IGBT模块电气参数的方法。该方法是在分析源测量单元的测量原理基础上,提出了2线本地和4线远程接法在IGBT模块参数测量中的应用。针对不同的研究目的,该方案即适用于密封的IGBT模块,又适合于开启的IGBT模块。基于源测量单元所获取的IGBT模块电气参数,可以用于准确表征其健康状态,为构建表征其健康状态的典型数据特征提供基础。

基于PMU实测数据的输电线路参数在线估计方法

准确的电网参数是形成准确的电网模型,进而进行状态估计、潮流计算、网损分析、故障分析和继电保护整定计算等电力系统计算的基础。文中基于均匀传输线方程和Π形精确等值电路,给出了在两端电压相量和电流相量已知的情况下,输电线路分布参数和精确等值参数的计算方法。基于相量测量单元(PMU)实测数据和正态分布的参数估计理论,给出了输电线路参数的在线估计方法。基于华北电网广域测量系统(WAMS)的算例表明,所提出的方法准确可靠。

基于SCADA及PMU多时段量测信息的独立线路参数估计方法

基于单一线路两端的监控与数据采集系统(supervisory control and data acquisition system,SCADA)和相量采集装置(phasor measurement unit,PMU)多时段量测信息,建立了5种独立线路的约束最小二乘参数估计模型,其中,量测方程分别由线路两端有功、无功和电压幅值的SCADA量测、电流与电压相量的PMU量测以及线路两端电压相角差的PMU虚拟量测组合形成,约束方程为参数变量的上下限约束。采用Matlab的lsqnonlin优化函数求解参数估计问题,并基于多条典型线路的模拟量测信息仿真分析了所有模型的适用条件。结果表明,在负荷较重、线路较长条件下,利用所建含PMU量测的4种模型,都可以有效估计出线路的阻抗参数。

基于PMU的广域测量技术及其应用

分析了相量测量单元(PMU)的测量原理以及广域测量系统(WAMS)的构成,总结和预测了基于PMU的广域测量系统的应用,并比较了PMU/WAMS与传统的SCADA/EMS系统的不同点。预测了今后智能电网发展过程中广域测量技术的发展应用情况。

激光陀螺惯性测量单元系统级标定方法

传统的分立标定方法必须依靠高精度的转台提供姿态基准,不满足带减振器的惯性测量单元(IMU)和现场标定需求。首先建立了附加约束条件的陀螺和加速度计安装坐标系数学模型,根据陀螺和加速度计的输出误差方程,从惯性导航基本误差方程出发推导了惯性测量单元的系统级误差参数标定Kalman滤波模型,该模型包含了陀螺和加速度计零偏、比例因子、安装误差在内共21维标定误差状态变量,且仅以速度解算误差为观测量。依据所建立的模型和设计的标定路径对此系统级标定方法进行了仿真,仿真结果表明,陀螺和加速度计零偏估计精度分别优于0.005o/h和0.005 mg,安装误差估计精度优于1′′,比例因子误差优于1ppm,满足高精度惯导系统的标定需求。

基于多时段同步测量信息的T接线路参数在线测量

线路参数的准确测量对电力系统状态估计、潮流计算和网损分析等都很重要。本文针对含T接线路的参数在线测量问题展开研究,推导了一种线路参数在线测量算法。该方法通过分析含T接线路的等效电路,利用T接线多时段同步测量信息结合线路模型列写方程组,进行两次迭代计算求解方程组,最终得出含T接线路的各段线路参数值。为了克服电网频率波动对测量结果准确度的影响,推导了一种加窗插值傅里叶算法,用于分析同步采样数据。文中给出了对所提测量方法的仿真验证结果,最后介绍了利用该方法对某T接线路进行在线测量的情况,给出了在线测量结果,并与设计值进行了对比。仿真结果与实测结果均表明该在线测量方法是可行的,测量结果准确,能够满足工程测量要求。

基于多目标进化算法的相量测量单元优化配置

研究了配置相量测量单元(PMU)后电力系统可观测性的判断方法,以保证电力系统完全可观测为约束条件,以配置PMU数目最小和保证测量量具有最大量测冗余度为目标,建立了PMU最优配置问题的数学模型。这是一个多目标优化问题,需要寻求一组Pareto最优解,应用多目标进化算法求解该问题可以得到多种满足条件的PMU配置可行方案。最后,以IEEE39节点系统为例验证了该方法的合理性。

基于PMU的输电线路参数识别在南方电网的实时应用（英文）

传统的线路阻抗参数计算方法实质上是一种近似方法,只是估计了线路的长度和弧垂,但忽略了气温变化对线路参数的影响。近年来相量测量单元技术的发展使得利用PMU更精确地计算线路阻抗参数成为可能。随着电网系统中安装了越来越多的PMU,南方电网开发并实施了一套基于相量测量单元的电力线路阻抗参数在线计算系统TPIS,用以更新能量管理系统数据库中的线路阻抗参数。TPIS创新性地提出了一种利用PMU进行电力线路参数在线计算的方法。该方法对现有方法进行了改进,在利用EMS中线路参数时考虑了参数误差,同时增加了物理性约束条件,从而使得该方法能够应对目前实际系统不同运行状态下PMU数据精度的不确定性,解决了对高精度PMU数据的依赖。此外,TPIS通过对在线获取的PMU数据进行多次重复采样,并对多次采样的计算结果进行统计学分析,提出了一种可以用来评估计算结果可信度的指标。

船舶电力系统相量测量单元多目标优化配置问题

为实现船舶电力系统潮流方程直接可解,同时保证相量测量单元(PMU)配置数目最少和N-1电压相量可解冗余度最高,提出了船舶电力系统PMU多目标优化配置方法。首先根据船舶电力系统不同工况下潮流方程的特点,分析得到PMU配置方案是否满足不同工况下潮流方程直接可解的判断方法;在此基础上,着重考虑最大运行工况下PMU配置数目最少和N-1电压相量可解冗余度最高的要求,建立了PMU多目标优化配置模型,并采用量子遗传优化算法对模型进行求解。以24节点典型船舶电力系统为例对所提方法进行了说明和验证,结果表明,该方法可实现全局多目标寻优,从而找到准确而完整的Pareto最优前沿。得到的PMU优化配置方案可为船舶电力系统配置PMU提供参考。

区域电网相量测量单元的配置方案及变电站动态电压稳定性的模拟评估

运用电力系统分析软件Power World对某区域电网的潮流进行了仿真计算,找出了该区域电网中电压稳定性较弱的节点与区域,给出了相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的优化配置方案。采用最小二乘辩识等值阻抗法对该区域电网的电压稳定性进行了动态模拟评估,验证了该PMU优化配置方案的正确性和可靠性,指出可以用阻抗模比指标判定节点电压的稳定情况。

基于相量测量单元的新息图法状态估计

采用直流潮流模型的新息图法状态估计利用支路有功功率得到新息值,忽略了有功损耗,有一定误差。文章提出在电网的某些节点装设相量测量单元(PMU)后,利用PMU所得的电压和电流量测值,将直流潮流模型下的新息网络图变换为交流潮流模型下的新息网络图来进行状态估计,提高了拓扑变化的识别精度,并且在拓扑发生变化时同样可以给出较真实的网络运行状态。