广域测量系统及其在华东电网的应用new

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1、中国•海南中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集711广域测量系统及其在华东电网的应用曹路，张启平，励刚，岑宗浩（华东电网有限公司，上海市200002）摘要：随着电网的发展和电力市场的推进，电力系统运行的提供高质量的信息和分析工具，用来探测华东电网复杂程度日益增大。作为电网动态实时监测的新技术和重要将要发生的紧急情况并降低电网事故。手段，广域测量系统（WideAreaMeasurementSystem,简称2WAMS简介WAMS）对电网的安全稳定运行发挥了重要的作用。国内外对2.1SCADA和故障录波的局限性

2、WAMS的研究和应用都相当重视。本文介绍了华东电网中的目前的电力系统通常都建立了用于测量和监WAMS系统及其应用经验，以及华东电网正在研发的新一代视系统稳态运行的SCADA系统和测量电磁暂态过WAMS系统，即广域监视分析和系统保护系统（WideArea程的故障录波系统。MonitoringAnalysisProtection-control，简称WAMAP）。SCADA系统侧重于监测系统稳态运行情况，关键词：电力系统动态，广域测量系统测量周期通常是秒级，而且SCADA数据不带时标，不同地点之间缺乏准确的共同时间标记。1概述故障录波数据的采样频率一般

3、都在几千Hz以中国电力系统正在进行西电东送和全国联网上，并带有时标信息，但是只在发生故障时采集故的工作，同时电力市场化改革也在积极推进之中。障点附近的数据，记录数据只是局部有效，并且持在电力工业取得长足发展的同时，电力系统也面临续时间较短，通常在数秒之内，难以用于对全系统着严峻的考验。例如，电网潮流的不确定性加大，动态行为的监视和分析。互联电网稳定水平有下降的可能，联络线的输送功2.2PMU(PhasorMeasurementUnit)率限制了更大规模的功率转运。因此，这也对电力GPS技术、通信技术、DSP技术等领域的进步，系统信息采集和运行状态的

4、监视提出了更高的要为实现电力系统动态监测提供了可能。基于成熟的求。而目前电力系统采集的稳态数据和局部暂态数GPS技术上的PMU装置，正是WAMS系统的基础。据已经不能够胜任这种大范围的实时动态数据采集PMU能以数千Hz速率采集电流、电压信息，任务。通过计算获得测点的功率、相位、功角等信息，并例如，在北美2003年8月14日发生的大停电以每秒几十帧的频率向主站发送。PMU通过GPS事故中，运行人员不知道哪一些环节会成为故障扩对时，能够保证全网数据同步性，时标信息与数据大的薄弱环节，因为无法看到主要输电线路的解列，同时存储并发送到主站。电网内的变电站和

5、发电厂监视系统也没有给运行人员提供稳定性监视（包括安装PMU后，就能够使调度人员实时监视到全网无功储备、功角），没有在系统一个部件故障后的状的动态过程。况重新评定和安全限值的重新评定。PMU首先在1988年配置在美国西部电网现代科技的发展，为实现电力系统广域监视提(WSCC,WesternSystemsCoordinatingCouncil)的供了有力的技术手段，例如广域测量系统（WideBPA(BonnevillePowerAdministration)，由美国[1]AreaMeasurementSystem,简称WAMS）。华东电网Virgin

6、iaPolytechnicInstitute开发。WSCC中的其在WAMS方面的工作已经开展了多年，WAMS系统也它一些成员也相继安装了PMU装置。已经运行了3年。该系统连续监视华东电网运行性在WSCC中，PMU广泛地用于事件分析(Event能，包括异常的频率，低频振荡，扰动期间和扰动Analysis)和模型校验(ModelValidation)。在1996年后的动态特性等。利用WAMS进行系统动态特性校验8月10日的WSCC大停电中，PMU成功记录了在的工作也在进行之中。华东电网新的WAMS系统，称系统解列前相位角增长使系统变弱的过程。其中一为W

7、AMAP系统，也正在进行之中。它将为调度人员个PMU采集和记录的数据对确定事故的原因起到712中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集中国•海南[6]了很大的作用。入，要比传统的当地控制器有效得多。2.3WAMS对于系统稳定控制，WAMS需要与大规模并行WAMS主要由同步定时系统、动态相量测量系处理计算机和新的在线分析软件相结合，并利用有统、通信系统和中央信号处理机4部份组成。参考效的系统动态模型和参数，才能使WAMS实现快[4]站通常设置在系统的主力发电厂或枢纽变电站，中速控制以提高安全性的功能。央信号处理机

8、设置于调度中心，相角测量装置3WAMS在华东电网中的应用(PMU)设置于发电厂或变电站，中央信号处理机和华东网调自1997