基于同步相量的軌道交通電力系統(tǒng)測量方法和技術(shù)研究.pdf

1、城市軌道交通以安全運營和高效管理為總目標(biāo)，開展實時狀態(tài)監(jiān)測、廣域混雜系統(tǒng)信息融合和故障預(yù)警處置等研究，建立電力關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)的動態(tài)實時故障診斷、可靠性評估和安全預(yù)警平臺形成集快速診斷、有效預(yù)警、綜合調(diào)度于一體的供電保障體系，有效提升軌道交通安全運行保障能力。
　　基于同步相量測量技術(shù)的相量測量單元（PMU）能夠提供高精度、實時的相量數(shù)據(jù)，能夠?qū)Τ鞘熊壍澜煌娏ο到y(tǒng)運行狀態(tài)進行有效的監(jiān)測和控制，本課題是上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計劃項目

2、題目為“城市軌道交通電力系統(tǒng)測量及傳輸技術(shù)研究”，是“軌道交通安全計算機平臺關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范”的子課題，重點研究了同步相量測量單元(PMU)測量算法及統(tǒng)一時標(biāo)下的實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?br>　　本文對軌道交通電力系統(tǒng)相量測量技術(shù)做了如下研究工作：
　?。?）針對軌道交通電力系統(tǒng)現(xiàn)場情況做了深入的現(xiàn)場調(diào)研了解現(xiàn)狀，根據(jù)平臺系統(tǒng)所要達到的目標(biāo)、功能及性能需求設(shè)計了總體解決框架，方案涉及平臺網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及軟硬件主要技術(shù)參數(shù)，討論了關(guān)鍵

3、設(shè)備的性能指標(biāo)，闡明軌道交通電力系統(tǒng)三大關(guān)鍵技術(shù)（相量測量技術(shù)、時間同步技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)）的解決方案。
　?。?）高精度、實時性的同步相量測量基本原理介紹，介紹了運用經(jīng)典的離散傅里葉變換算法（DFT）來計算相量（頻率、幅值、相角）數(shù)據(jù)，說明理論DFT算法在實際電網(wǎng)頻率實時動態(tài)變化條件下易產(chǎn)生采樣頻率與系統(tǒng)頻率無法滿足整數(shù)倍（非同步采樣），引起頻譜泄露，造成測量誤差原因，總結(jié)分析了非同步采樣情況下目前運用的算法原理，對這些算法的實

4、用范圍，優(yōu)缺點進行了比較，最后得到加窗算法精度較高，較好的滿足實際工程測量的需要。
　?。?）分析了傳統(tǒng)DFT相量測量誤差分析，提出一種基于加窗的改進DFT算法，提高算法精度。為了加強算法實時性，推導(dǎo)了一種迭代遞推的算法。根據(jù)PC-118協(xié)議，給出同步相量測量精度驗證標(biāo)準(zhǔn)，并通過Matlab仿真，對動態(tài)變化下的電網(wǎng)相量進行仿真實驗，實驗結(jié)果表明該算法精度高、對電網(wǎng)頻率跟蹤進行有效跟蹤。
　?。?）最后對同步相量裝置數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>