单片机准同期自动并列合闸时机捕捉的研究

单片机系统根据并列条件 ,实时采集、计算电网和待并发电机组的相角差 ,利用插值函数法对合闸时机进行预测 ,快速、可靠地捕捉合闸时机 ,实现发电机的自动准同期并列操作。

基于GPS的RTU对时分析

调度监控系统要准确了解、判断、管理和指挥电网的运行,必须要有一个统一时钟。文中论述了RTU对时间同步精度的要求,并在分析影响RTU对时精度原因的基础上,提出了利用GPS来提高RTU对时精度,该方法具有授时精度高并能有效地进行电网相量异地同步测量等优点。

采用数字相移网络进行无功功率测量的研究

为了能在畸变波形下按照无功频域定义准确测量无功功率，需要实现电压或电流信号的90°相移。该文设计了一种新型宽频高准确度的90°数字相移网络。该相移网络具有结构简单，实现方便，且相移精确的特点，在45—3000Hz频率范围内，相移误差可达到0．01°，幅度误差可达1×10^-8，并可根据不同情况调整网络参数，以适应实际要求。这种基于数字相移网络的无功测量方法直接从无功定义出发，避免了通过测量电压电流有效值和有功功率来计算无功功率所引起的误差。经仿真测试表明，采用该数字相移网络进行无功功率测量的相对误差小于0．02％。

不对称小电流接地电网单相接地电流的测量

介绍了简单易用、测量精度高的不对称小电流接地系统单相接地电流的测量方法。该法分别将三相经电阻接地,测得经电阻接地的接地电流值、相电压值和零序电压值即可方便地计算出电网的单相接地电流大小,还可区分出其有、无功分量,无功分量为容性或感性。现场测量结果证实了该法的有效性。

GPS在RTU中的应用

电网的运行状况瞬息万变,调度监控系统要准确了解、判断、管理和指挥电网的运行,必须要有一个统一时钟。论述了RTU对时间同步精度的要求,在此基础上提出了利用GPS来提高RTU对时精度,该方法具有授时精度高并能有效地进行电网相量异地同步测量等优点。

提高远动遥测功率实时性的智能化方法

为克服现有电力运动系统遥测功率的计算量大，实时性差的弱点，本文在二瓦特法的基础上提出了一种新的测量方法，其特点是计算简便，实时性好，硬件实现容易，用该方法制成的遥测仪表在系统中运行稳定可靠，说明本文提出的测量方法有较高的实用价值。

复杂输电网络感应电压与感应电流的计算方法

为准确计算复杂输电网络中各线路的最大感应电压和感应电流,对复杂输电网络开展了建模,并研究了其感应电压和感应电流的数值求解算法。首先建立了一套三相电路网络数学模型,并通过联立方程组对其进行了求解;然后提出了遍历线路停运工况组合的循环算法,并对算法进行了优化;最后通过2个实际工程案例对模型和算法进行了验证。结果表明:数值求解算法的计算结果与EMTP仿真结果近乎一致,与实测数据也比较接近,控制相(C相)的电磁感应电压、静电感应电流、静电感应电压误差均<5%,而电磁感应电流的误差约为13%,验证了模型和解法的正确性;不同停运工况下线路感应电压和感应电流可能相差10倍以上,为确保设备安全,工程中有必要计算出最大的感应量;优化后的算法在计算量减小12倍的情况下,计算结果偏差仅为1%,满足工程需求。所提出的计算方法对接地开关的选型和线路的安全运行具有良好的工程参考价值。

电网相量同步测量技术及应用

为动态监测全网,分析了常规电网监测系统的缺陷,介绍了基于GPS(全球卫星定位系统)和现代通信技术的全新电网监测和控制手段——全网相量同步动态监测技术和系统,包括该系统中相量测量装置的设计原则、核心算法、系统通信方式的选择等关键技术及其应用前景,重点阐述了该技术在系统动态过程监测、不稳定预测、系统状态估计和失步保护与故障定位等方面的应用。基于电网相量同步测量技术的动态监测系统,改变了常规电网监测系统的状态估计和控制方式,提供了直接电网监测和控制的依据,提高了整个系统的可观性。调度员可实时观察到全网各节点间相角差的变化情况,并作出调度和稳定控制策略。它在电网监测和安全稳定控制上开辟了一个新的领域,在电力系统的动态分析中有很大应用前景。

频率扰动录波器的设计与发展

频率是决定电力系统性能最重要的参数之一。为了加深对电网频率扰动的认识,提高电力系统在线监测水平,本课题组在2000年左右提出了建立电力系统频率监测网(Frequency Monitoring Network,FNET)的设想,经过一段时间的努力,目前已在北美地区建立了全面覆盖的频率监测信息系统。FNET系统由许多高精密的频率扰动录波器组成,这些频率扰动录波器(Frequency Disturbance recorder,FDR)可以便携地接入到110 V/220 V的电源插座上,实时获取动态的电网频率数据,并通过网络远距离传送所测得的频率数据至信息处理中心,从而实现对电网安全稳定性的实时动态监视。目前已经有超过40台频率扰动录波器部署于美国境内用来监测整个电力网络。文中总结了一些FDR已实现的设计思路并且讨论了FNET在硬件方面的研究进展。

基于电路网络结构变换的电压谐波误差检测方法

针对电能特征异常扰动的情况下,探究可靠的电压特征误差测量方法。电能波动、冲击与非线性等质量异常扰动,严重影响供电可靠性,造成了电力用户的经济损失。从理论上分析电压谐波及谐波潮流出现测量误差的机理,构建变压器结构的单相测量等值电路,从而为消除参数谐振影响提供基础。提出了三同阻并行接入积分相电压的测量方案,在不改变原系统运行方式的情况下,通过电路网络结构变换排除参数谐振引入的干扰,通过改造仪器的电压输入回路,实现三相系统从线电压到相电压的转换,最终实现系统电压的准确测量。通过MATLAB仿真计算与现场实际测量结果,表明经过电路变换测量的电压各次谐波畸变率测试结果与输入信号的理论畸变率一致,证明了该方法的可行性。

多功率源的用电信息采集台区组网模拟系统

针对当前电力营销计量仿真领域难以有效模拟多种台区组网模式的问题,设计了一种基于多功率源的用电信息采集台区组网模拟系统。该系统使用若干个微型三相功率源组合,通过台区应用软件控制功率源内部信号切换及线路跳转响应等操作,从而实现同台区、跨台区及共零线台区三种台区组网模式的动态模拟和实时恢复,达到模拟复杂的电力载波通信环境目的。使用该系统及配套设备研制的仿真实训装置实现了多种场景、多种工况的仿真应用,有效还原了现场用电环境,助力新型电力系统的用电环境模拟建设及应用。