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基于GPS同步时钟的相量测量在电力系统中的应用研究

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继电器基于GPS同步时钟的相量测量在电力系统中的应用研究傅周兴\郭颖娜\何文林2(1.西安科技学院,陕西西安710054;2.西安交通大学,陕西西安710049)定性预测和控制、自适应失步预测、非线性励磁控制、输电线路故障精确定位等诸方面的应用研究。 有意义、速度由GPS同步时钟进行同步,以保持它们是同一时刻的值。当系统发生故障后,控制中心根据厂站送来的故障信号进行启动,并应用采集到的各发电机转子角度信息不断地预测系统稳定情况。当预测出系统可能失去稳定时,进行切机决策控制。 3.3基于相量测量的发电机非线性励磁控制更少994-2015ChhaAcadcJournalElectronicPublishingH电力系统中的发电机励磁控制属非线性控制系继电器统9,其励磁控制直接影响着系统运行状态和稳定对于F点处发生的任意短路故障,式(3)与式性。人们常将控制器按线性方法来设计,与线性控(4)恒等,则故障距离可由下式确定:制器相比,非线性控制更符合电力系统的实际情况,具有对大扰动控制效果好,并能较好地适应系统运行方式变化的特点,但实现非线性励磁控制时必须要解耦控制,需假定系统中某台机组为无穷大机组或取它作为,但真正实现起来存在问题较多,效果也不是很好。基于GPS相量测量的电力系统非线性励磁控制的基本思想是在全系统建立一个以GPS同步时钟为基准的同步旋转系,使电力系统中所有的发电机都相对于这一系进行控制,用它来代替机。系统中的每个发电厂均设置GPS同步时钟,以它为标准,在相同时刻直接测量各发电机的转子角度和转速,并以这些转子角度和转速作为状态变量进行非线性励磁控制110. 3.4基于相量测量的输电线路故障定位对于高压输电线路故障的快速、精确、可靠定位,国内外进行了广泛深入的研究,己形成单端、多端、阻抗行波解析等多种定位方法11流、电压相量对故障进行分析计算实时求出测量点到故障点的距离。 利用故障分析法和行波法进行故障测距定位,能充分显示GPS同步测量的高精度优点。基于输电线路双端信息的定位方法如下:双端供电系统如所示。设单位长度线路阻抗为Z对地电纳为Y故障点与S端距离为X.双端供电系统基于GPS授时在线路两端同步采样,根据矩阵理论和模式传输理论可得到电压、电流量。故障处对于任意结构的n相系统,只要模分量存在,便可由上式计算线路两端电压间和电流间的相位关系,从而精确确定故障点。 给出输电线路双端信号故障定位原理图。 图中利用GPS提供的高精度时钟和数据采集板来实现同步采集。使用调制解调器(Modem)通过通信信道实现输电线路各侧信号的交换。工控机完成相关计算和故障精确定位。 2.5基于相量测量的其它应用电力系统的电压崩溃,是困扰电力系统的另一个重要问题。电压相量中包含了决定电压稳定裕度相量还可以应用于象灵活交流输电系统(FACTS)的控制方法。 相量测量值可用于本地保护和控制系统,如阻的电压相量Vf可由两端相量Vs,Vr,/s,/r求得:尼系统振荡的SVC控制等。 4结语基于GPS同步时钟的相量测量己应用于电力系统状态确定、暂态稳定性预测和控制、非线性励磁控制、输电线路故障准确定位等各方面,使电力系统1994-201Y=盈A导线传播系%lEleCto咖Publish计算机监测1控制和保护提高到1个新的水平*也给电力系统的分析、控制和电网的安全运行带来深刻变化。

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