基于GPS同步时钟载波电源的分布式同步测量系统的研发

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1、浙江大学硕士学位论文摘要随着电力系统大规模区域互联和负荷的不断增长，对电力系统的实时同步监测提出了更高的要求。目前，电力系统的实时监测主要是数据采集与监控(SCADA)系统和广域测量系统(WAMS)。SCADA系统中，不同安装点的RTU采样数据缺乏高精度时钟和同步时标，只能提供稳态的、不同步的电网时间断面信息，难以用于全系统的动态特性分析。基于GPS时间同步技术的PMU所得到的测量数据具有高精度全网同步时标，为直观观测电力系统的动态行为提供了重要手段，有效弥补了SCADA系统的不足，但受制于技术和经济等

2、方面的原因，现阶段还难以在系统中全面配置。在现有的RTU中增加统一时钟标签和高速采样，形成新的“同步化RTU(SMU)”，将传统的SCADA系统扩展成分布式同步测量系统(DSMS)，将有效解决上述矛盾。本文第一章介绍了“分布式同步测量系统的研制”这一课题的提出及意义，阐述了电网调度自动化系统的发展现状；第二章分析了SCADA系统量测量的不同步误差及对电力系统状态估计精度的影响，并提出了SMU的概念；第三章详细介绍了SMU的概念和特点，对SMU的硬件结构设计进行了研究。第四章以sMu为基础单元，通过GPS

3、同步时钟载波电源，构建起分布式同步系统(DSMS)；第五章就DSMS的相关技术(包括频率的测量、相量的计算、同步时标的选择及同步时钟的校核)做进一步研究；最后总结了本文所做的工作，并展望了仍需继续研究和努力的方向。关键词：数据采集与监控系统；RTU；PMU；同步时标；同步化RTU(SMU)；分布式同步测量系统(DSMS)；GPSN步时钟载波电源浙江大学硕士学位论文ABSTRACTThedemandonreal—timeinvestigationofglobalsynchronizedmonitoring

4、systeminpowersystemsbecomesmorecritical，withthescaleofinter-connectedpowersystemsbecominglargerandtheloadincreasingrapidly．Atpresent，supervisorycontrolanddataacquisition(SCADA)systemandwideareameasurementsystem(WAMS)arethemainmonitoringsystemsofthepowers

5、ystems．IntheSCADAsystems，thesamplingdatafromRTUsondifferentinstallationsitesisshortofhighprecisionclocksignalandsynchronoustime—tag．TheSCADAsystemsCanonlyprovidesteadyandasynchronousdataoftimecross—section．Itisnotusedfortheanalysisofthedynamiccharacteris

6、ticofthewholesystem．ThemeasurementdatafromPMUsbasedOilGPSclocksynchronizationtechnologycarrieshighprecisionglobalsynchronoustime—tag．Itprovidesanimportantmethodtoobservedynamicbehaviorofthepowersystemsintuitively，makingupthedisadvantagesoftheSCADAsystems

7、effectively．ButthePMUscan’tbeinstalledcomprehensivelyduetotheimmaturetechnologyandthehighcost．Byaddingtheglobaluniformtime··tagandhigh··speedsamplingtothetraditionalRTU，anovelsynchronizedRTU(SMU)isformedandthetraditionalSCADAsystemscanbeextendedtodistrib

8、utedsynchronousmeasuringsystem(DSMS)，whichcansolvetheconflictaboveeffectively．ThedevelopingstateofthepowersystemdispatchingautomationsystemsisdescribedandthepurposeoftheprojectofDSMSisintroducedinthefirstpartofthispaper．Th