电力系统动态监视下的可视化研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要同步相量技术的迅速发展和广泛应用，使得在全局层次上监视和控制电力系统动态过程成为可能。同步相量测量竹元、SCADA和EMS将组成新的体系一一(WAMS[SCADA)／EMS。’在监视、电网应用计算和控制三个领域，必须对EMS进行新的改进。本论文探讨了在新体系下，电力系统动态监视可视化的有关理论和技术。为了建立更适应新体系下的电力系统动态监视方案，首先依据信息论和人机工效学分析了电力系统动态监视中的信息流动。分析了现有的EMSj

2、；}视中的凋度员大脑中的信息分析模型，针对监视过程中不合理的地方进行了相关的改进。提出了改进后的调度员信息分析模型。为

3、了实现改进后的分析模型．建立了电力系统信息可视化新框架，该框架由两部分组成：二维空间下的电力系统信息显示和三维空间下的电力系统信息显示。针对三维空间信息显示，提出了各种分配方案综合评估比较的方法。电压是电网监视的重点。介绍了国外对电压可视化监视中所做的工作，特别是全网电压等值线动态着色。针对新体系下，数据量大的特点，必须对电压信息进行集中比较可视化处理。提出了在三维空间下对全网节点上的电压幅值进行集中比较监视。调度员可以根据电压三维曲面的几何特性，掌握全网的电压状况。电力系统中最重要的动态特性当属发电机的动态特性，所以有必要对发电机进行动态监视。现代电力系统规模大，电网结

4、构和特殊运行状况会导致系统内存在区域问振荡现象。区域间振荡现象将限制联络线的功率交换，并影响系统运行的运行安全。在新体系下，PMU同步高速采集发电机的角量，在控制中心对采集的角速度偏差序列进行离散傅立叶变换，确定占主导地位的区域间低频振荡模式。确定该低频振荡模式下相关的发电机组集合，根据该频谱下的相角确定机组的同调性。通过三维空间下的可视化监视，可以监视到区域间低频振荡以及振荡的变化趋势。关键字：动态监视：人机交互；信息理论；可视化；区域问振荡华中科技大学硕士学位论文AbstractTherapiddevelopmentandwidelyuseofwide—AreaMea

5、surementSystemfWAMS)，makesitpossibletomonitorandcontrolpowersystemdynamicprocess．WAMS，SCADAandEMSwillbringanewsystem—fWAMSISCADA)／EMS．Progresseswillbemadeinmonitoring，gridcalculationandcontrolaliasinEMS．Thisthesisdiscussestheoriesandtechnologiesinpowersystemvisualizationunderdynamicmonito

6、ring．Inorder幻formaschemesuitableforpowersystemdynamicmonitoringundernewinfrastructure，informationflowiscarefullyanalyzedwithinformaticsandergonomics．InformationanalysismodelincurrentEMSisanalyzed．Tomakeimprovementsinsomeirrationalities，revisedinformationanalysismodelispresented．Newpowersy

7、steminformationvisualizationinfrastruetureisbuilttorealizerevisedanalysismodel．Thisinfrastructureismadeupwithtwopartspowersysteminformationdisplayintwo-dimensionspaceandpowersystemdisplayinthree—dimensionspace．Voltagehasalwaysbeenkeypointtobemonitored．Voltagevisualizationmadebyforeignersi

8、spresented，especiallyvoltagecontoursforthewholepowergrid．Voltagemustbecomparedtoconqueritsmassivedataproperty．Dispatcherscallfullyunderstandpowersystemvoltagesituationbymonitoringvoltagesurfaceinthree—dimensionspace．Generator’Sdynamicbehavioristhemostimportantdynami