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电力系统中同步相量测量技术的研究与实现-电气工程专业论文
万方数据 万方数据 上海电机学院 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定, 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 允许论文被查阅和借阅。本人授权上海电机学院可以将本学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 必威体育官网网址□,在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不必威体育官网网址□。 (请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 上海电机学院硕士学位论文 上海电机学院硕士学位论文 电力系统中同步相量测量技术的研究与实现 摘 要 随着中国电力技术的快速发展,以及通信技术和自动化技术在电 力系统领域越来越广泛的应用,以特高压(EHV)电网为骨干网架, 最终全国性联网的统一智能电网格局正在逐步形成。大区域电网互联 在提高全电网运行经济性的同时,也使得整个互联系统的动态过程变 得更为复杂。基于同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit, PMU) 的广域测量系统(Wide Area Measurement System, WAMS)为电力系统 运行状态的实时安全监视和控制提供了有利支撑。然而 PMU 在实际 应用过程中存在不少问题,主要有:时钟对时准确度差、测量误差大、 动态过程响应速度慢等。因为上述问题的存在,使得基于同步相量测 量单元 (PMU)的 WAMS 在实际运行中运行功能和测量数据的准确性 无法保证,极大的影响了 WAMS 在电力系统中的使用。 本文设计的同步相量测量单元(PMU)以 FPGA 处理器为核心,采 用 BDS/GPS 双模授时系统进行电网系统的同步授时;同时使用快速傅 里叶变换(FFT)和随机森林(Random Forest)相结合的相量测量算法进 行同步相量处理,改进后算法能够在不影响系统监测质量的同时,大 大减轻 PMU 装置通信系统的负担,提高了电力系统的反故障控制速 度。基于上述设计的 PMU 对电力系统在暂态稳定性分析中不能同时 兼顾计算速度和准确度的局面有所改变,提升了电网测量数据可靠性 及实时监测的准确度,更好地实现全网运行状态的实时监测和控制。 关键词:电力系统;PMU;同步采集;FPGA ;BDS/GPS;同步相量测算 法 I RESEARCH AND IMPLEMENTATION OF THE SYNCHRONIZED PHASOR MEASUREMENT UNIT IN POWER SYSTEM ABSTRACT With the rapid development of Chinas power grid technology, as well as automation and communication technologies are widely used in power systems, the unified strong and smart power grid pattern to UHV grid as the backbone of the national grid is gradually taking shape. Interconnection of large area power grid improves the economic efficiency of power system operation, while makes the dynamic process of the whole interconnected systems become more complex. Based on synchronized phasor measurement unit (PMU) of WAMS (Wide Area Measurement System) creates a good condition to the security monitoring and control of the power system. But the PMU device found many problems in the actual application process, mainly including the great measurement error, the poor accuracy of the GPS clock on the time difference and the dynamic process of slow response. The above problems, resulting in the actual operati
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