電網(wǎng)同步采集相位精度影響因素的權(quán)重分布與補(bǔ)償研究.pdf

1、先進(jìn)的相量測量(PMU)與廣域測量技術(shù)(WAMS)是未來智能電網(wǎng)的發(fā)展方向之一，開發(fā)新技術(shù)，提高測量與計(jì)算精度被認(rèn)為是該領(lǐng)域今后的主要研究方向。采集裝置作為WAMS系統(tǒng)重要組成部分，要求其測量數(shù)據(jù)嚴(yán)格同步，各節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)具有可比性精度(即整體相位誤差小于1％)是其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，也是智能電網(wǎng)的推廣與安全可靠運(yùn)行不可或缺的重要環(huán)節(jié)。國內(nèi)外大量研究揭示，不同系統(tǒng)產(chǎn)生相量測量結(jié)果僅在穩(wěn)態(tài)條件下具有可比性，且強(qiáng)調(diào)相位延時及其它誤差需由測量系統(tǒng)本身

2、補(bǔ)償，但沒有給出一種統(tǒng)一可行的測量方法，亦未明確的指出相位差在具有“可比性”的前提下，對電力系統(tǒng)具體應(yīng)用的精度影響。由于缺乏可信的相位測量校準(zhǔn)儀器和統(tǒng)一配置條件，相位測量裝置的精度標(biāo)定存在很大的模糊性。
　　本文旨在研究穩(wěn)定可靠的實(shí)時數(shù)據(jù)采集平臺，結(jié)合已有相位測量標(biāo)準(zhǔn)以及電力系統(tǒng)中典型應(yīng)用對相位測量精度需求，綜合考慮相位精確測量、計(jì)算與補(bǔ)償方法，在廣域測量的源頭“遏制”誤差累計(jì)與蔓延。文中對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流跟隨訪問機(jī)制、相位誤差測量

3、方法、補(bǔ)償機(jī)制以及故障時刻相位精度等問題進(jìn)行深入分析，該研究對電力系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)分析與離線數(shù)據(jù)應(yīng)用具有重要價值。
　　針對目前國內(nèi)采集裝置存在采集數(shù)據(jù)不連續(xù)、功能單一、分析困難等問題，研究基于多處理器同步控制的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，測試穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)錄波功能在各處理器模塊中執(zhí)行時間以及各模塊接口訪問速度。采用一種統(tǒng)籌方法優(yōu)先處理故障數(shù)據(jù)，同步控制各處理模塊內(nèi)部及模塊接口任務(wù)邏輯切換，并留有一定時間裕量，達(dá)到對電網(wǎng)進(jìn)行長期有效監(jiān)測的目的。

4、>　　研究數(shù)據(jù)流采集、存儲、傳輸與控制邏輯，分析影響數(shù)據(jù)處理速度的瓶頸因素及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，兼顧實(shí)時性與可靠性，設(shè)計(jì)實(shí)時多任務(wù)并行處理機(jī)制，對電力采集系統(tǒng)的性能進(jìn)行全面評估與優(yōu)化。研究采樣電氣傳輸特性對單路相位誤差的貢獻(xiàn)和規(guī)律，通過對多種測量方法對比分析，采用增益相位測量方法測量采集系統(tǒng)單路信號傳輸中各因素相移，計(jì)及測量系統(tǒng)誤差對多因素進(jìn)行綜合估算，給出各因素對相位精度影響概率分布。
　　進(jìn)一步分析多路相位誤差計(jì)算與補(bǔ)償方法，考慮同

5、步誤差對相量算法精度影響，采用帶補(bǔ)償基波相位分離法，并研究補(bǔ)償方法中的重要環(huán)節(jié)——測頻?？紤]實(shí)時性，采用簡化的遞歸軟件測頻方法，兼顧采樣頻率對相量算法精度影響，并給出統(tǒng)籌兼顧的采樣頻率配置方法。分析不同頻偏范圍內(nèi)，影響相位精度的幾大因素權(quán)重分布，并采用分布式補(bǔ)償方法對相位誤差進(jìn)行補(bǔ)償，從根本上提高各節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的可比性精度，減小電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析算法計(jì)算量。
　　分析故障時刻影響相位精度的因素，基于采集系統(tǒng)間相位狀態(tài)估計(jì)的高速采集算