本文關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)廣域測(cè)量信息物理融合系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以同步相量測(cè)量單元(PMU)為基礎(chǔ)的廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),是智能電網(wǎng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。WAMS數(shù)據(jù)采集頻率高,其海量數(shù)據(jù)的吞吐極易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)過(guò)載,增加網(wǎng)絡(luò)延時(shí),特別是當(dāng)電網(wǎng)突發(fā)緊急事件時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量急劇上升,嚴(yán)重影響電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性要求。信息物理融合系統(tǒng)(CPS)將計(jì)算、通信和控制深度融合,本文提出將CPS技術(shù)理念應(yīng)用于WAMS中,以解決其海量數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題,完成的主要研究工作如下：(1)針對(duì)WAMS海量數(shù)據(jù)問(wèn)題,通過(guò)深入調(diào)研WAMS體系結(jié)構(gòu)及CPS關(guān)鍵技術(shù),提出了智能電網(wǎng)廣域測(cè)量信息物理融合系統(tǒng)(Smart Grid Wide-area Measurement Cyber-physical System, SGWAMCPS),基于CPS相關(guān)技術(shù)理念構(gòu)建了包括PMU數(shù)據(jù)融合物理層、高速網(wǎng)絡(luò)層、中間件-服務(wù)層和智能電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用層的四層體系結(jié)構(gòu),并對(duì)每一層進(jìn)行了定義和功能介紹,優(yōu)化了傳統(tǒng)WAMS的體系結(jié)構(gòu)。(2)提出在SGWAMCPS的PMU數(shù)據(jù)融合物理層實(shí)現(xiàn)由高級(jí)應(yīng)用層指定的數(shù)據(jù)融合,以減少數(shù)據(jù)傳輸量,提出了五類(lèi)可有效減少PMU數(shù)據(jù)傳輸量的網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)融合算法。然后以WAMS典型高級(jí)應(yīng)用一一電壓穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)為例,提出了一種適用于SGWAMCPS的電壓穩(wěn)定性指標(biāo),并設(shè)計(jì)了適用于該應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合算法。(3)在SGWAMCPS中間件-服務(wù)層提出了一種發(fā)布-訂閱中間件,為中間件的實(shí)現(xiàn)提出了一種建立于IP網(wǎng)絡(luò)模型之上的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。發(fā)布-訂閱中間件開(kāi)放了一種應(yīng)用指定的編程接口,采用聲明式發(fā)布-訂閱數(shù)據(jù)模型,允許SGWAMCPS高級(jí)應(yīng)用訂閱PMU發(fā)布的特定數(shù)據(jù)流,并附加數(shù)據(jù)融合功能說(shuō)明。(4)基于IEEE300節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)仿真模型,對(duì)所提出的適用于電壓穩(wěn)定監(jiān)測(cè)高級(jí)應(yīng)用的網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)融合算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明所提出的四種算法均可在不影響電壓穩(wěn)定指標(biāo)(VSI)計(jì)算準(zhǔn)確性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)40%-50%數(shù)據(jù)傳輸量的減少,有效降低了信息開(kāi)銷(xiāo),提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。本文基于CPS技術(shù)理念改進(jìn)了傳統(tǒng)WAMS的體系結(jié)構(gòu),并提出在系統(tǒng)底層實(shí)現(xiàn)由高級(jí)應(yīng)用指定的數(shù)據(jù)融合以降低網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量,通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法的有效性,未來(lái)可在多傳感器數(shù)據(jù)綜合分析以及數(shù)據(jù)流處理技術(shù)等方向開(kāi)展研究。
【關(guān)鍵詞】：信息物理融合系統(tǒng) 廣域測(cè)量系統(tǒng) 數(shù)據(jù)融合 發(fā)布-訂閱中間件 電壓穩(wěn)定監(jiān)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP202;TM76
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 課題研究背景及目的意義13-14
• 1.1.1 研究背景13-14
• 1.1.2 目的意義14
• 1.1.3 課題來(lái)源14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 WAMS研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.2 CPS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.4 發(fā)布-訂閱服務(wù)應(yīng)用研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第二章 SGWAMCPS體系結(jié)構(gòu)研究23-35
• 2.1 WAMS特點(diǎn)及功能需求23-25
• 2.2 CPS技術(shù)特點(diǎn)25-26
• 2.3 智能電網(wǎng)廣域測(cè)量信息物理融合系統(tǒng)26-34
• 2.3.1 PMU數(shù)據(jù)融合物理層28-29
• 2.3.2 高速網(wǎng)絡(luò)層29-30
• 2.3.3 中間件-服務(wù)層30-31
• 2.3.4 智能電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用層31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 SGWAMCPS應(yīng)用指定的數(shù)據(jù)融合算法研究35-50
• 3.1 數(shù)據(jù)融合技術(shù)及算法35-37
• 3.1.1 數(shù)據(jù)融合的概念35-36
• 3.1.2 SGWAMCPS數(shù)據(jù)融合算法36-37
• 3.2 智能電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)37-46
• 3.2.1 電壓穩(wěn)定及失穩(wěn)37-38
• 3.2.2 電壓穩(wěn)定監(jiān)測(cè)內(nèi)容38-39
• 3.2.3 電壓穩(wěn)定性指標(biāo)研究39-46
• 3.3 電壓穩(wěn)定監(jiān)測(cè)應(yīng)用指定的數(shù)據(jù)融合算法46-49
• 3.3.1 數(shù)據(jù)融合算法研究46-48
• 3.3.2 數(shù)據(jù)融合前后VSI計(jì)算結(jié)果對(duì)比48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 SGWAMCPS發(fā)布-訂閱服務(wù)50-60
• 4.1 發(fā)布-訂閱中間件概述50-51
• 4.2 SGWAMCPS系統(tǒng)發(fā)布-訂閱中間件51-54
• 4.2.1 發(fā)布-訂閱中間件總體設(shè)計(jì)51-52
• 4.2.2 發(fā)布-訂閱中間件的實(shí)現(xiàn)52-54
• 4.3 發(fā)布-訂閱數(shù)據(jù)模型54-56
• 4.3.1 基于主題的發(fā)布-訂閱54-55
• 4.3.2 基于內(nèi)容的發(fā)布-訂閱55-56
• 4.3.3 基于類(lèi)型的發(fā)布-訂閱56
• 4.4 聲明式發(fā)布-訂閱數(shù)據(jù)模型56-59
• 4.4.1 事件模型57
• 4.4.2 訂閱模型57
• 4.4.3 數(shù)據(jù)融合操作57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 電壓穩(wěn)定數(shù)據(jù)融合算法仿真驗(yàn)證60-66
• 5.1 IEEE 300電網(wǎng)仿真模型60-61
• 5.2 仿真結(jié)果與分析61-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 總結(jié)展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 在攻讀碩士期間發(fā)表的論文73-74
• 攻讀學(xué)位期間參與的科研工作74-76
• 致謝76

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本文編號(hào)：253453