一种基于瞬时值比较的PMU动态性能多指标测试方法技术

技术编号:11061641 阅读:169 留言:0更新日期:2015-02-19 05:05
本发明专利技术公开了一种仅基于实测相量数据和瞬时值录波数据,对安装在现场的PMU的动态量测性能进行在线多指标测试的方法。该方法将扰动期间的PMU相量数据还原为暂态录波数据,并获取对应的瞬时值录波数据,通过所提出的指标找出相量暂态录波数据与实际的瞬时录波数据在相关性、相量算法快速响应、幅值缩放和总体相似性上的差异,从而对PMU的动态量测性能进行定量的评价。本发明专利技术不需要专门的测量装置和实验环境,解决了暂态过程中相量定义的差异所造成的干扰,并且具体给出了相量动态量测在哪些特性上产生了误差。

【技术实现步骤摘要】
一种基于瞬时值比较的PMU动态性能多指标测试方法
本专利技术属于电力系统广域测量
,特别涉及一种对同步相量测量装置(下 简称PMU)量测质量进行评估的方法。
技术介绍
基于PMU的广域测量系统可以对电网的动态运行状况进行记录和监控。目前省 级以上电网的主要变电站和发电厂都已安装了 PMU。然而各厂家的PMU产品在实际运行环 境中的精度和相量测量的一致性迄今为止,并没有严格地经过检验。虽然IEEEC37. 118标 准对同步相量测量的静态特性做出了规定,但是没有对PMU的动态特性做出详细规定。随 着PMU应用环境的日益复杂,尤其是越来越多地应用于故障暂态过渡过程、以及含HVDC、 FACTS以及其他谐波污染的电网过渡过程的分析,因此对PMU动态量测性能的测试变得越 发重要。 关于PMU的动态性能测试可分为实验室测试和现场测试。因为许多现场环境包括 信号难以在实验室中复现,并且对于已安装于现场的PMU,已经难以做实验室测试,因此有 必要专利技术通过在线PMU动态性能的监测,来实现PMU动态性能评价的方法。受现场运行条 件的限制,不可能实现对不同装置的同信号比较测试。 已有的在线PMU动态性能测试方法主要通过直接比较不同PMU的相量数据或同一 PMU在不同频率运行点的相量幅值的离散程度来实现PMU动态性能的测试。由于不存在标 准的相量测量结果,因此所得指标只有相对意义。为了实现对PMU动态性能的绝对评测,可 以采用将PMU相量测量结果恢复为暂态录波数据并直接与最原始的暂态录波结果相比较 的方法,已有文献(CN201410233902.X处于申请阶段的专利)采用这种方法实现了 PMU动 态性能的测试,但是其只对两者的总体差异给出了测试指标,并没有指明是由于什么原因 导致了这种指标上的差异,PMU需要在哪些性能上加以改进。本专利技术提出的方法不仅将现 场PMU相量测量结果恢复为暂态录波数据直接与最原始的暂态录波结果相比较获得绝对 的精度测试结果,还具体给出了相量动态量测在哪些特性上产生了多大的偏差,从而为PMU 性能的改进指出了方向。
技术实现思路
为了检测相量测量单元PMU对电网动态过程的量测精度以及误差的来源,本专利技术 提出了一种基于相量量测瞬时值比较的多指标相量动态过程量测准确性测试方法。 本专利技术具体采用以下技术方案。 -种基于瞬时值比较的PMU动态性能多指标测试方法,其特征在于,所述方法包 括以下步骤: 步骤1 :在广域测量系统主站实时监测电网是否有频率偏移大于0. IHz的扰动发 生,若有则记录相应扰动之前1?5秒和扰动之后1?5秒的相量数据,以及对应的故障录 波数据,即实际暂态录波曲线,其中,所述故障录波数据是由待测同步相量测量装置PMU本 身记录得到,或者来自于带有高精度时标的故障录波器,所述故障录波器的时标精度不低 于待测PMU的时标精度; 步骤2 :根据待测PMU在电网扰动期间的相量量测数据得到对应相量的幅值A,相 角〇,求得对应相量的瞬时值,称根据相量计算出的对应相量瞬时值构成的录波 曲线为相量暂态录波曲线; 步骤3 :计算步骤2所得到的相量暂态录波曲线与实际暂态录波曲线的相关性指 标,令相量暂态录波曲线上数据点x(n)为相量采样点n处折算的瞬时值,N为采样点数, y(n)为相量采样点n处对应的实际暂态录波曲线上的数据点,若对应的时刻无瞬时值采样 点,则采用插值的方法求出该瞬时值数据点;两条曲线的相关性指标定义如下:本文档来自技高网
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一种基于瞬时值比较的PMU动态性能多指标测试方法

【技术保护点】
一种基于瞬时值比较的PMU动态性能多指标测试方法,其特征在于:将扰动期间的PMU相量数据还原为暂态录波数据,并获取对应的瞬时值录波数据,通过所提出的指标找出相量暂态录波数据与实际的瞬时录波数据在相关性、相量算法快速响应、幅值缩放和总体相似性上的差异,从而对PMU的动态量测性能进行判断。

【技术特征摘要】
1. 一种基于瞬时值比较的PMU动态性能多指标测试方法,其特征在于: 将扰动期间的PMU相量数据还原为暂态录波数据,并获取对应的瞬时值录波数据,通 过所提出的指标找出相量暂态录波数据与实际的瞬时录波数据在相关性、相量算法快速响 应、幅值缩放和总体相似性上的差异,从而对PMU的动态量测性能进行判断。2. -种基于瞬时值比较的PMU动态性能多指标测试方法,其特征在于,所述方法包括 以下步骤: 步骤1 :在广域测量系统主站实时监测电网是否有频率偏移大于0. IHz的扰动发生,若 有则记录相应扰动之前1?5秒和扰动之后1?5秒的相量数据,以及对应的故障录波数 据,即实际暂态录波曲线,其中,所述故障录波数据是由待测同步相量测量装置PMU本身记 录得到,或者来自于带有高精度时标的故障录波器,所述故障录波器的时标精度不低于待 测PMU的时标精度; 步骤2 :根据待测PMU在电网扰动期间的相量量测数据得到对应相量的幅值A,相角 ①,求得对应相量的瞬时值,称根据相量计算出的对应相量瞬时值构成的录波曲 线为相量暂态录波曲线; 步骤3 :计算步骤2所得到的相量暂态录波曲线与实际暂态录波曲线的相关性指标,令 相量暂态录波曲线上数据点x(n)为相量采样点n处折算的瞬时值,N为采样点数,y(n)为 相量采样点n处对应的实际暂态录波曲线上的数据点,若对应的时刻无瞬时值采样点,则 采用插值的方法求出该瞬时值数据点;两条曲线的相关性指标定义如下:Pxy = 1时两采样曲线最相关,Pxy = 〇时两曲线无关,相关性指标越接近1,贝IJ由 PMU相量量测数据估计出的暂态录波值的变化趋势越接近实际录波装置的测量值的变化趋 势; 步骤4 :计算相量算法快速响应指标L,令...

【专利技术属性】
技术研发人员:王茂海段刚赵玉江杨东牛四清祁鸿燕张哲陈程刘之滨李廷军宁剑秦红霞王立鼎詹庆才
申请(专利权)人:国家电网公司国家电网公司华北分部北京四方继保自动化股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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