用AM300型函数信号发生器建立相位测量标准装置

提出了一种建立相位测量标准装置的方法。该标准装置以AM300型函数信号发生器为主标准器,相位计、示波器、失真度测量仪、数字电压表为配套设备。对AM300型函数信号发生器的量值指标进行了测试和实验,包括:相位增量误差测试、相位绝对零度误差测试、60°幅相误差测试、测量的重复性实验和长期稳定性实验。结果表明:该标准装置测试结果准确,性能稳定可靠,具有造价低、实用性强的特点。

美国开发新型相位测量装置校准系统

近年来,智能电网发展迅速．其可靠运行依赖于相位测量装置（PMU）的推广应用，以使其实时地传送关于配电智能电网的电压、电流、频率及相位等关键的数据信息。然而．PMU必须进行准确校准后才能够使其测量及传送的数据保持一致、准确及可靠，且不同厂家的PMU模块应具有互操作性。为此．美国国家标准技术研究院批准由Fluke公司开发研制PMU校准系统（6135A／PMUCAL）。

PMU(同步相量测量装置)的检测技术及误差处理措施分析

同步相量测量装置是一种新型检测技术,其可以对动态变化的数据参量进行跟踪测量,与传统测量方法不同,同步相量检测是建立在新统计原理下的数据处理方法。从概率统计上看,任何数据都存在一定的不可用性,如果数据呈现多种误差现象,则数据所表现的动态变化信息将会干扰技术人员核算、处理工作。基于此,文章将结合PMU检测、误差处理内容,对其技术措施的应用重点和难点进行系统分析。

提升PMU动态测量性能的若干方法

为了提高PMU装置在电力系统动态条件下的同步相量测量精度,研究了若干提升PMU装置动态测量性能的方法。采用IEEE C37.118标准中推荐的基于离散傅里叶变换(DFT)的同步相量计算模型,对基于DFT的相量测量算法进行了改进。分析了该改进方法在带外干扰、系统振荡、系统失步、短路或断线故障等动态条件下的特性。设计了等纹波滤波器对相量数据进行滤波处理,保证同步相量的测量精度,最后在PMU装置中实现并进行了测试验证。实验结果表明,通过上述方法的实施,PMU在动态条件下的测量精度得到了提高。

一种改进的相量测量装置最优配置方法

以电力系统状态完全可观测和相量测量装置(PMU)配置数目最小为目标,提出了一种改进的PMU最优配置方法。将启发式方法和模拟退火方法有效结合以确保得到最优解,提高了基于启发式方法的初始PMU配置方案的质量,通过改进配置模型缩小了模拟退火方法的寻优范围,从而提高了求解速度。还提出了一种基于节点邻接矩阵的快速可观测性分析方法。最后采用IEEE14、IEEE30、IEEE118节点系统和新英格兰39节点系统对该方法进行了验证。

一种同步时标可自由设定的新型相量测量装置

提出一种同步时标可自由设定的新型广域电网相量测量装置(PMU),它由频率自适应等间隔采样模块、同步时标形成模块和核心微处理器模块等构成。通过硬件电路与计算软件的合理分工与协调配合,实现了相量同步测量装置中"时间同步"与"频率同步"的解耦处理,从而装置能够根据自由设定的同步时标与时标同步方式,自动定位截取整周期采样数据(无频谱泄漏)进行高精度离散傅里叶变换(DFT)相量计算,并通过简单的方法对截取DFT数据窗时造成的时标同步偏移量进而计算相量的相角偏差量进行高精度线性修正。同时对同步时标位于DFT数据窗首、中、末点3种情况下的相量测量精度进行了仿真研究,得出了"中点同步"精度最高的正确结论。

同步相量测量装置的可靠性评估

提出一种定量分析同步相量测量装置(PMU:Phasor Measurement Unit)可靠性的评估方法,提出并定义定量评估PMU的可靠性指标——PMU的可靠度,针对PMU的各个硬件功能模块建立了相应的可靠性模型,其中全球定位系统(GPS:Global Position System)模块采用了备用模式并建立了Markov状态空间图。以一PMU为例进行计算,结果表明,该方法可有效用于PMU可靠性评估与分析。

同步相量测量装置的以太网通信接口的设计

由同步电压测量装置、通信网络和监控中心组成的电网实时动态监控系统是电力系统研究和发展的方向,采用光纤以太网构建全网相角实时传输通道为信息的快速、时效的传输提供了保证;针对当前电力系统动态安全监控系统中相角测量装置(PMU)数据传输速率低、联网能力有限的现象,提出基于双DSP结构、具有网络接口的PMU硬件电路方案,给出了以太网接口的设计电路、网络协议栈的实现方法及程序流程,从而可实现在PMU广域测量数据基础上对电网的运行状态进行实时监测。

基于GPS技术的电力系统同步相量测量装置

提出了一种采用全球定位系统 (GPS)同步相量测量装置 (PMU)的硬件方案。其设计基于双DSP结构 ,具有高速的运算能力和丰富的外围电路 ,并配置了网络接口 ,通信方便 ,可以实现电力系统大量节点的同步相量测量。叙述了PMU的原理、结构以及在电力系统中的应用。

合并单元对智能化相量测量装置测量结果影响分析

合并单元(merging unit,MU)作为智能化同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)数据采集的主要物理载体,其性能直接影响到装置测量计算结果的准确性。针对智能化PMU装置测量误差存在超差的问题,构建了用于测试智能化PMU装置测量误差的检测平台。研究合并单元影响智能化PMU装置测量结果的因素,最终确定了对智能化PMU装置测量误差产生关键影响的因素以及各种因素的影响程度;并提出了相应的建议。对指导智能化PMU装置的现场检测工作提供一定的参考。

基于eCOG1k自准同期并网装置的频率和相位角测算的研究

在电力系统中，发电机的并网操作是电厂的一项重要操作。在并网条件允许的条件下，自准周期并网装置在合闸导前时间到来时，发出并网指令，使电机组平稳的并入系统电网中，采用eCOG1k单片机完全可以满足并网装置控制的要求，并快速、可靠的获取所需要的参数信息。经过实验，这些方法是切实可行的。

电力系统相量测量装置最优配置混合算法的研究

以电力系统状态完全可观测和相量测量装置(PMU)配置数目最小为目标,形成了PMU最优配置问题。将遗传算法和禁忌算法有效结合形成禁忌遗传算法,该算法在改进交叉和变异算子的基础上,继承和发展了遗传算法基于多点搜索、鲁棒性强等诸多优点,每当群体有出现早熟而陷入局部最优解的趋势时,利用禁忌搜索增强算法的爬山能力,避免算法早熟而陷入局部最优解,增强算法的全局收敛能力和收敛速度。与遗传算法和禁忌搜索方法相比,禁忌遗传算法具有更好的全局收敛能力和收敛速度。最后采用IEEE14,IEEE30和IEEE57节点系统对算法的有效性进行了验证。

便携式同步相量测量装置现场测试仪

介绍了一种实用的相量测量装置(PMU)的现场校核方法。采用比对测量和模拟发电机信号输出的方法,使新研制的便携式PMU现场测试仪能对现场的PMU进行校核。现场试验表明,该方法可较方便地对跨空间分布的PMU进行客观的性能评价,并可对PMU进行异地校核。

相量同步测量装置内部高速通信接口开发

以PMU为基本单元构成的广域电网相量同步测量是现代电力系统运行状况实时动态监测、分析和控制的基础。已研制的嵌入式PMU由测量DSP和人机交互(MMI)两部分构成。鉴于测量的高实时性和高可靠性,两者之间的数据传输有着较高的要求。利用TMS320C6000系列DSP中的16位HPI接口、PC104总线及CPLD芯片EPM7128S设计了一个嵌入式PMU内部数据传输的高速通信通道,并在QNX平台下开发了接口的相关软件。所设计的接口在开发的样机中得到应用,提高了PMU内部数据传输速度,提高了PMU的整体性能。

基于PMU的广域电网相量测量系统概述

随着电力系统的发展和对安全稳定性要求的不断提高,传统的以SCADA/EMS为代表的基于稳态的监控系统将难以满足实时性的要求,而基于相量测量装置(PMU)的电网广域测量系统(WAMS)却能很好地解决电力系统广域空间同步测量的问题,使电网控制中心能在统一的时标下,根据各个PMU的测量信息对电力系统的状态进行分析,并进行全电网的稳定控制、事故预警等。为此,对WAMS的组成结构、发展状况和应用前景等进行了较为详细的概述。

基于DSP的同步相量测量装置的研究

同步相量测量装置(PMU)是广域测量系统(WAMS)中关键设备之一。本文设计基于DSP(TMS320LF2407A)双CPU结构的PMU,详述其硬件构成,并对其中的数据采集、GPS授时、数据通信部分作进一步阐述。在软件系统中引入实时操作系统μC/OSII,确保整个系统的实时性和可靠性。

适用于PMU现场测试校准的参考值测量算法

同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)作为有效的电力系统动态监测手段,可为电力系统实现先进感知提供数据基础。因此,进行PMU现场测试与校准,以保证其运行质量至关重要。该文提出一种适用于PMU现场测试校准的相量测量算法,可为PMU的现场测试提供误差分析的参考值。该方法基于通用电力信号模型,揭示出电力系统静动态过程的基频相量测量原理,分析了相量算法实时测量的频谱特性,提出基于低通数字滤波器频域位移的相量测量系数设计方法,实现了基波相量的高精度测量。进一步,为解决传统频率、频率变化率算法在振荡时测量误差较大的问题,提出基于最小二乘法滤波特性的频率和频率变化率测量方法。仿真、硬件测试与现场录波数据测试表明,所提算法在PMU标准规定的单项测试与系统实际复杂工况下的测量精度均高于标准要求1个数量级以上,可用于PMU的现场测试与校准。

一种适用于同步相量测量装置校准器的高精度相量测量方法

对同步相量测量装置(PMU)进行测试和校准是其能否投入运行的关键。而针对PMU不同静态和动态测试,如何提供足够精度的基准相量是亟待突破的难题。该文提出一种适用于PMU校准器的高精度相量测量方法。该方法建立了PMU静态和动态测试通用相量拟合模型;构建拟合残差二次方和最小的最优化模型,提出相量非线性迭代求解方法,并提出相量参数初始值设置方法与边界约束条件,解决相量非线性模型的非凸性所导致的多解问题,提出噪声抑制方法,减小了噪声产生的误差,可为不同静态和动态过程提供基准量测量;进一步地,进行硬件选型,研制了PMU校准器。算法仿真与实验测试两方面的结果表明,该PMU校准器测量精度满足系统静态与动态条件下对校准器的要求,可用于PMU在实验室无高精度信号源条件下的测试与校准。