電力系統(tǒng)pmu優(yōu)化配置研究

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1、蘭州理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。，．作者簽名：勘@盒日期：2刪了年曠月2；日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)蘭州理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分

2、內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。作者簽名：嗣融導(dǎo)師簽名：7舡箍哞日期：2盯昭年，月2／日日期：翮年f月形日碩士學(xué)位論文1．1課題的提出及意義第一章緒論目前的電力系統(tǒng)都是建立在測量和監(jiān)控穩(wěn)態(tài)運行電力系統(tǒng)狀態(tài)的SCADA系統(tǒng)和測量電磁暫態(tài)過程的故障錄波系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的。SCADA系統(tǒng)側(cè)重于監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況，測量周期較長，測量數(shù)據(jù)不帶時標，不同地點之間缺乏準確的共同時間標記。故障錄波數(shù)據(jù)的采樣頻率一般都在幾千Hz以上，并

3、帶有時標信息，但是只在發(fā)生故障時采集故障點附近的數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)只是局部有效，并且持續(xù)時間較短，通常在數(shù)秒之內(nèi)，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的監(jiān)視和分析。衛(wèi)星技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展為相角測量提供了成熟的基礎(chǔ)，尤其自1993年全球定位系統(tǒng)(GPS)全面民用化以來，就以其定時精度高、性能價格比高和可靠性高，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。如果每一個電站都配置一臺接收機，就可以使系統(tǒng)內(nèi)各裝置都運行在GPS時間基準上，而且能夠?qū)崿F(xiàn)覆蓋整個電力網(wǎng)的同步采樣，得到電力網(wǎng)的實時信息?；贕PS的同步相量測量單元(PhasorMeasurementUnit)是一種新型的高精度測量裝置，P刪

4、能利用GPS的高精度授時信號實現(xiàn)對廣域電力系統(tǒng)各節(jié)點數(shù)據(jù)的同步采集，直接量測節(jié)點電壓的幅值和相角以及節(jié)點支路電流相量，然后由高速通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度中心，因此，采用該設(shè)備可以實時監(jiān)測整個系統(tǒng)的當前運行狀態(tài)。目前已有許多學(xué)者開始研究如何利用這一特點為電力系統(tǒng)的分析和控制服務(wù)n嘲。世界上許多國家的電力公司、科研機構(gòu)和高等院校投入了大量的人力和物力，開發(fā)、研制同步相量測量裝置(PMU)，研究PMU在電力系統(tǒng)狀態(tài)估計、暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測、控制和自適應(yīng)失步保護中的應(yīng)用。美國幾乎所有的電力公司都安裝了P刪，并準備繼續(xù)擴大安裝數(shù)量；法國也在擴大安裝P刪的數(shù)量。一個使用P刪加強對大型電力系統(tǒng)監(jiān)

5、控的熱潮正在全世界各國電力公司興起。同步相量測量在電力系統(tǒng)中潛在的應(yīng)用價值很高，但對于PMU應(yīng)用的研究多處于起步階段。因此，有必要深入研究如何利用P刪測量到的數(shù)據(jù)，使電力系統(tǒng)監(jiān)測、控制和保護提高到一個新的水平。這將給電力系統(tǒng)的分析、控制和電網(wǎng)的安全運行帶來深刻變化。如果全網(wǎng)所有母線都配置了PMU，則整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)就是完全可觀測的，不需要進行任何計算。由于經(jīng)濟和技術(shù)等原因，目前不可能在系統(tǒng)的所有節(jié)點均裝設(shè)PMU來實現(xiàn)相量測量，所以如何以最低的成本(即配置PMU的數(shù)目最小)保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全可觀測的PMU最優(yōu)配置問題的研究就顯得十分重要了。鑒于此，本文將研究系統(tǒng)的可觀測分析

6、方法并采用遺傳一禁忌(GA—TS)混合算法討論使成本最電力系統(tǒng)P刪最優(yōu)配置研究低(即配置PMU數(shù)最小)，同時保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全可觀測的PMU最優(yōu)配置問題。并將探討在原SCADA測量量的基礎(chǔ)上如何充分利用PMU測量量的P刪最優(yōu)配置問題。1．2國內(nèi)外PMU應(yīng)用研究現(xiàn)狀PMU的研究起步于20世紀八十年代的美國1982年至1986年處于概念階段，1986年至1988年處于試驗裝置階段，1988年至1991年處于系統(tǒng)中試運行階段，1992年以后工業(yè)化產(chǎn)品問世。在美國，IEEE在電力系統(tǒng)繼電保護和控制委員會下，設(shè)立了一個專門委員會H一7，由Phadke．A．G任主席，研究同步相角測量、通訊

7、接口的規(guī)則、推薦的標準和可能的應(yīng)用等。美國的電力科學(xué)研究院(EPRI)正在協(xié)調(diào)“美國西部電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)委員會監(jiān)控用相角實時測量"項目，自1993年他們組織了北美整個西部有關(guān)電力公司，計劃裝設(shè)許多相角測量裝置，進行多種試驗以研究電力系統(tǒng)在各種故障條件下的動態(tài)行為，并研究相角數(shù)據(jù)的實時傳遞和處理等。至1995年，在喬治亞、佛羅里達、田納西、紐約、邦納維爾電管局(BPA)、加利福尼亞、安大略、太平洋公司等，安裝了數(shù)量不等的PMU，少則2臺，多則數(shù)十臺。在歐洲，法國東南部電力系統(tǒng)，北歐電力系統(tǒng)，英國電網(wǎng)也都部分安