有限广域监视保护和基于MATLAB中SIMULINK的PMU模型的控制.doc

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1、东南大学成贤学院毕业设计(论文)外文翻译电气工程系电气工程及其自动化专业学生姓名：李岩学号：设计地点：东南大学成贤学院指导教师：顾艳有限广域监视保护和基于MATLAB中SIMULINK的PMU模型的控制巴基斯坦信息技术学院电气工程学院电气工程系、巴基斯坦白瓦沙NWFP工程技术学院电气工程系、巴基斯坦白沙瓦根特哈拉科学技术研究所电气工程系、阿伯塔巴德哈扎拉大学IT学院摘要电力系统监控（功能）和性能的巨大进步，且在不增加传输资源的基础上负荷持续增长致使世界范围内许多电力系统的运营毛利率降低，电力系统运行（状态）更接近其稳定极限，电力转换（出现）新模式，所有这些情况，

2、加之一方面，世界范围内整个行业放松管制；另一方面，对更好而精确监控网络的需求增加迫使电力企业面临压力要寻求广域电力监测、保护和控制的新方案。广域监测、保护和控制需与远程站交换具体节点信息，并且所有信息需要同步来以此消除信息之间的时间差，这种方案能完整且同步获取电力系统信息。传统系统不能满足电力系统时间同步的需求，同步相量测量单位（PMU）能进行同步测量，并将局部信息同步传输给远程站。关键字：广域监控；保护和控制（WAMPAC）；相量测量单位（PMU）；广域监控（WAM）；全球定位系统（GPS）；广域控制器（WAC）；局部控制器（LAC）；相位角监控器（PAM）；自

3、动发生器控制（AGC）；断路器（CB）；电流互感器（CTs）；电压互感器（PTs）1.前言电力系统不是单一的物体，而是一个复杂的人造系统，因此有很多问题存在，然而它应该能可靠并持续没有任何中断地供给电力能源。停电，尤其是异常停电是一系列相关联事件的组合，即使是现代电力系统也很难解释这些事件。且这些事件占电力系统中比例已不小，有些时候这些小事件甚至会扩大直至影响全系统。然而许多技术相继被研发出来使得电力系统在受干扰期间仍能维持运行。近期研发并被使用的技术是具有同步测量功能的WAMPAC。这项技术能将选定区域的局部信息传动到远程站从而克服干扰大量传播，其采用的主要技术

4、是一项最精确先进的PMUs，PMUs能提供电流和电压的相量、相量频率、频率变化率，所有这些信息与ＧＰＳ提供的通用时间高精度同步,并且这项技术的运行环境保护区域大，是以数学测量算法为基础；如只以固定参数设置为基础，就很难设计保护或紧急控制方案。随着科技进步，同步信息需要的时间从分钟稳步降低到秒、毫秒、到现在的微秒。即使仅使用PMU测量，状态评估过程中极性和矩形评估值也不会混乱，因为在传统状态评估时PMU会处理（这些数据）。例如：PMU的一个应用就是监测控制、警报控制和操作控制。电脑、程式技术和ＧＰＳ信号等方面的进步使得PMUs技术成为可能,。现今时代所有测量设备、测

5、试都有高精度、准确性的时间同步功能。其它领域进步需与时间同步的进步相匹配，以便获得潜在优势。其中实例如数据交流，ＰＭＵ数据从远程传送到中心设施，交流渠道变得更快更可靠。互感器（如光学互感器）的重大进步对ＰＭＵ信号很重要。另一领域是开发应用程式方面的进步，例如：操作运行PMUs输出的数据软件，如其它具有先进性的工具一样，一些学者、制造商、企业和顾问已经研发大量的方法、算法、系统分析和研究以应用PMUs,只有受训者使用，PMUs才能更好发挥作用。现今技术能将PMU信息传送到偏远地区控制中心并以图像模式呈现给操作者。此论文中我们利用模型探讨具有进步意义的PMUs技术。在

6、MATLABSIMULINK环境下建立PMU模型，并将此模型安装于SIMULINK环境下微型电力系统传输线两端。这些都是用来验证PMU测试值，此应用主要用于电力系统保护、监控机制。此论文也探讨我们对此主题所做的相关研究。图示1是传输线，PMUs安装于传输线两端，PMUs从CT（电流感应器）和PT（电压感应器）获取数据，并发现电流相量、电压相量、频率相量和频率变化率相量。这些相量根据GPS时间同步，并会被输出传送到局部PDCs（配电控制），然后进一步传送到上级PDCs，上级PDCs将数据提供给数据服务器。图1WAMPAC框图2.同步相量测量单元（PMU）电力系统中最

7、重要的测量设备就是PMU，PMU在电力系统中（应用）能同步测量电压相量和电流相量。GPS的商业化使相量测量单元商业化生产成为可能，这种GPS的时间脉冲精确到1微秒并具有有序性。PMU被认为是未来电力系统中最重要的测量设备，因为PMU能从电力系统网络广泛分散的站点同步测量到电压相量、电流相量，模拟和实际经验说明PMU能改革电力系统的检测和控制方案。此论文介绍PMU在MATLAB软件的模型，将PMU整合到一个简单的系统。并建立了数字模型，在SIMULINK中的MALTAB模块进行模拟实验。PMU数学模型以下数学模型用来计算电流的幅值、相角和电压的幅值、相角。方程式如下

8、：真实计算