电力体系低压处广域同步监测装置概述

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1、电力体系低压处广域同步监测装置概述第一章绪论1.1课题研究背景与意义近年来，随着自动化技术和通信技术在电力系统中广泛应用，以及电力系统负荷水平的快速增长，加之我国能源资源与负荷中心呈逆向分布的国情，大电网互联成为一种明显的趋势，因此促进了我国特高压输电技术和智能电网技术的发展⑴。当前，交流输电方面，我国己经自主研发、设计和建设了晋东南一南阳一荆门特高压交流试验示范工程；直流输电方面，我国己经规划建设世界上等级最高的直流输电工程，四川向家琐一上海土800千伏特高压直流输电示范工程，目前已通过验收并成功投入运行；锦屏-苏南±800kV特高压直流线路工

2、程也于2012年5月13日顺利通过竣工验收。到2015年，预期建成华北、华东、华中特高压电网，形成三纵三横一环网[2]。大电网的互联在优化资源配置和促进区域电力市场开发等方面具有不可替代的作用[3]。然而，同时也使得电力系统分析走向了一个更庞大、更复杂的高度，电网中的干扰因素作用也大大增强。因此，电网运行具有潜在的烕胁，比如，局部的一些事件、故障，如果不能有效地控制，将会传播到附近的一些地区，严重时会导致整个电网或局部电网发生停电事件[4]，因此对大电网进行实时动态监控就显得尤为重要。目前常用的两种电网动态监控系统：1、故障录波系统；2、数据采集与监视系统（S

3、CADA)。它们共同的特点：能够提供电网实时的状态分析测量数据，不足之处就是缺乏准确的、拥有共同时标的测量数据，它们获取的测量数据只是在局部系统有效，因此不能对整个电力系统的动态行为进行分析[5]。.1.2广域同步监测系统研究现状得到统一的时间标签是广域测量的关键，过去由于电网中的各个监测点并没有相同的时间信息，从而导致广域监测装置测量数据是局部的，并且装置通信有时间延时，导致这些因素限制了许多安全稳定监控方案的应用。.全球定位系统（GPS)的出现，使得广域测量技术的成为可能，其能够准确为全网提供统一的时间标签。GPS提供的时间精度非常高，在全世界中应用范围最

4、为广泛，可靠性是最强的[18]。GPS产生于二十世纪七十年代的美国，由美国国防部负责研发的新一代空间卫星系统，这代系统中主要是包括三大部分构成，它们分别是：空间卫星，地面控制站和用户。GPS主要是通过载码的方式将时间、位置信息发送给用户，其频率为1.5GHz。卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星构成，均勾分布在6个轨道平面内，所以能够能够无间断的、高准确度的、持续提供导航的系统。电力系统存在各种各样的设备，由于这些设备的工作原理不同，因此对同步时钟授时精度的要求也各不相同。结合当前应用电力系统的实际状况，表1-1列出了电力系统中对全网统一时间的准确度要求

5、。各种情况都是保证测量或测试合理时，同步时钟的最低精度要求。表1-2给出了多种授时方式下的时间误差。由表中数据可知，GPS授时时间误差最小，可以满足电力系统中绝大多数场合下对时钟同时性的要求，因此在电力系统广域测量中得到了广泛应用，是确定统一时标数据的理想方法。..第二章电力系统低压侧广域同步监测系统2.1广域同步监测系统的简介目前，大电网互联在我国电网发展中势在必行，因为它能很好地解决我能源发展短缺和分布不均勾的问题，然而大电网发展的同时对电网的稳定性有一定的影响，因此还要加强对电网的运行控制。广域同步监测系统就是对电网中各个点进行测量，然后进行集中分析，得

6、出电网运行状态。电力系统低压侧广域同步监测系统结构如图2-1所示。该系统主要由两个部分组成：1、同步测量单元，利用GPS提供的统一时标对各点实施同步测量，并完成对测量数据的采集和发送；2、服务器数据管理系统，主要包括测量数据的管理工作，利用图形化实时显示当前电网的相量信息，同时负责下位机与上位机之间的通信，数据库操作以及D文件编写.......465.4FLASH程序设计.......475.5A/D中断子程序设计.......485.6数据处理程序设计.......515.7通信服务程序设计.......545.8本章小结.......58第六章广域同步监测

7、装置的实验调试6.1实验室调试信号调理电路由三级电路组成，分别是电压互感器及辅助电路、抗混叠滤波电路和交流-直流转换电路。电压互感器将单相220V电压转换为弱电压信号，该模拟信号经过抗混叠滤波电路消除噪音干扰，最后经过交流-直流转换电路将交流信号转换为直流信号，输出给A/D芯片，从而得到离散电压的瞬时值。在实际调试过程中首先对第一级电路电路进行调试，如图3-1中电路所示，调节该电路中的电阻对模拟信号的峰峰值进行调节，输出波形如6-1所示。将峰峰值调节到合适范围之后再调节图3-3中所示的电阻将交流模拟信号调整为直流模拟信号，输出的波形如图6-2所示。信号调理输出

8、模拟信号最大值为2.12V，最小值为0