电力系统pmu优化配置研究

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1、兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。，．作者签名：勘@盒日期：2删了年旷月2；日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分

2、内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：嗣融导师签名：7舡箍哞日期：2盯昭年，月2／日日期：翮年f月形日硕士学位论文1．1课题的提出及意义第一章绪论目前的电力系统都是建立在测量和监控稳态运行电力系统状态的SCADA系统和测量电磁暂态过程的故障录波系统的基础上的。SCADA系统侧重于监测系统稳态运行情况，测量周期较长，测量数据不带时标，不同地点之间缺乏准确的共同时间标记。故障录波数据的采样频率一般都在几千Hz以上，并

3、带有时标信息，但是只在发生故障时采集故障点附近的数据，记录数据只是局部有效，并且持续时间较短，通常在数秒之内，难以用于对全系统动态行为的监视和分析。卫星技术、计算机技术和通信技术的发展为相角测量提供了成熟的基础，尤其自1993年全球定位系统(GPS)全面民用化以来，就以其定时精度高、性能价格比高和可靠性高，在电力系统中得到了广泛的应用。如果每一个电站都配置一台接收机，就可以使系统内各装置都运行在GPS时间基准上，而且能够实现覆盖整个电力网的同步采样，得到电力网的实时信息。基于GPS的同步相量测量单元(PhasorMeasurementUnit)是一种新型的高精度测量装置，P删

4、能利用GPS的高精度授时信号实现对广域电力系统各节点数据的同步采集，直接量测节点电压的幅值和相角以及节点支路电流相量，然后由高速通信网络将数据传送到调度中心，因此，采用该设备可以实时监测整个系统的当前运行状态。目前已有许多学者开始研究如何利用这一特点为电力系统的分析和控制服务n嘲。世界上许多国家的电力公司、科研机构和高等院校投入了大量的人力和物力，开发、研制同步相量测量装置(PMU)，研究PMU在电力系统状态估计、暂态稳定预测、控制和自适应失步保护中的应用。美国几乎所有的电力公司都安装了P删，并准备继续扩大安装数量；法国也在扩大安装P删的数量。一个使用P删加强对大型电力系统监

5、控的热潮正在全世界各国电力公司兴起。同步相量测量在电力系统中潜在的应用价值很高，但对于PMU应用的研究多处于起步阶段。因此，有必要深入研究如何利用P删测量到的数据，使电力系统监测、控制和保护提高到一个新的水平。这将给电力系统的分析、控制和电网的安全运行带来深刻变化。如果全网所有母线都配置了PMU，则整个电力系统的运行状态就是完全可观测的，不需要进行任何计算。由于经济和技术等原因，目前不可能在系统的所有节点均装设PMU来实现相量测量，所以如何以最低的成本(即配置PMU的数目最小)保证系统结构完全可观测的PMU最优配置问题的研究就显得十分重要了。鉴于此，本文将研究系统的可观测分析

6、方法并采用遗传一禁忌(GA—TS)混合算法讨论使成本最电力系统P删最优配置研究低(即配置PMU数最小)，同时保证系统结构完全可观测的PMU最优配置问题。并将探讨在原SCADA测量量的基础上如何充分利用PMU测量量的P删最优配置问题。1．2国内外PMU应用研究现状PMU的研究起步于20世纪八十年代的美国1982年至1986年处于概念阶段，1986年至1988年处于试验装置阶段，1988年至1991年处于系统中试运行阶段，1992年以后工业化产品问世。在美国，IEEE在电力系统继电保护和控制委员会下，设立了一个专门委员会H一7，由Phadke．A．G任主席，研究同步相角测量、通讯

7、接口的规则、推荐的标准和可能的应用等。美国的电力科学研究院(EPRI)正在协调“美国西部电力系统协调委员会监控用相角实时测量"项目，自1993年他们组织了北美整个西部有关电力公司，计划装设许多相角测量装置，进行多种试验以研究电力系统在各种故障条件下的动态行为，并研究相角数据的实时传递和处理等。至1995年，在乔治亚、佛罗里达、田纳西、纽约、邦纳维尔电管局(BPA)、加利福尼亚、安大略、太平洋公司等，安装了数量不等的PMU，少则2台，多则数十台。在欧洲，法国东南部电力系统，北欧电力系统，英国电网也都部分安