本文關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)中同步相量測(cè)量裝置關(guān)鍵技術(shù)的研究

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【摘要】：電網(wǎng)作為最復(fù)雜的電力系統(tǒng)在過(guò)去的半個(gè)世紀(jì)內(nèi)緩慢地進(jìn)行著演變。為了使電網(wǎng)更好地穩(wěn)步運(yùn)行并提高系統(tǒng)的可靠性與效率,由同步相量測(cè)量裝置(PMU)構(gòu)建的廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)辟了新的發(fā)展方向。在GPS統(tǒng)一授時(shí)下,PMU對(duì)電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的母線電壓、線路電流進(jìn)行同步采樣,并給各狀態(tài)值打上時(shí)標(biāo),從而對(duì)電網(wǎng)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行同步監(jiān)測(cè),保障電網(wǎng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。首先介紹了廣域測(cè)量系統(tǒng)和同步相量測(cè)量的基本原理和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析并指出了現(xiàn)有PMU的不足。針對(duì)所提出的不足,主要作了以下幾個(gè)方面的研究：(1)鑒于傳統(tǒng)的離散傅里葉變換相角測(cè)量算法在精度和實(shí)時(shí)性方面效果不佳,本文分析了在非同步采樣下DFT算法的相角誤差,推導(dǎo)出相角誤差與頻率偏移率和采樣初相角的函數(shù)關(guān)系,并提出一種基于偏π/4直角坐標(biāo)系的相角測(cè)量算法。該算法利用坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的正交特性以及四相平衡關(guān)系,對(duì)動(dòng)態(tài)相角誤差進(jìn)行了較好的修正,并且在MATLAB中進(jìn)行相關(guān)仿真校驗(yàn)。(2)考慮到GPS秒脈沖失效時(shí)無(wú)法提供同步時(shí)鐘,采用數(shù)字鎖相技術(shù),并利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)了PMU守時(shí)鐘。當(dāng)GPS穩(wěn)定工作時(shí),守時(shí)鐘對(duì)所輸入的秒脈沖進(jìn)行跟蹤；但當(dāng)GPS信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),守時(shí)鐘切換到替代模式,提供一定偏差限度內(nèi)的替代秒脈沖。(3)針對(duì)原有的信息模型無(wú)法詳細(xì)地描述PMU,深入分析了原有的PMU模型,和IEC 61850-90-5標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容,對(duì)PMU模型進(jìn)行了改進(jìn),并對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的通信服務(wù)結(jié)構(gòu)中的各個(gè)模塊功能進(jìn)行了詳細(xì)地解釋。從而進(jìn)一步提高PMU的互操作性,對(duì)工程實(shí)踐具有很好的參考借鑒意義。最后介紹了基于TMS320F28335處理器的PMU裝置的軟硬件設(shè)計(jì)。詳細(xì)闡述了信號(hào)采集、濾波、限幅等進(jìn)行調(diào)理的模塊,AD轉(zhuǎn)換模塊,同步時(shí)鐘模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì),以及信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換、同步信號(hào)采集、相量運(yùn)算等相關(guān)算法流程設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：廣域測(cè)量系統(tǒng) PMU 相角測(cè)量 守時(shí)鐘 IEC 61850
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM933.31
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景與意義8-9
• 1.2 廣域測(cè)量系統(tǒng)9-10
• 1.3 同步相量測(cè)量10-11
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.5 本文的主要研究工作12-14
• 第2章 同步相量測(cè)量方法的研究14-29
• 2.1 引言14
• 2.2 同步相量測(cè)量的基本原理14-15
• 2.3 常見(jiàn)的幾種相量測(cè)量方法15-18
• 2.3.1 過(guò)零檢測(cè)法15-16
• 2.3.2 離散傅里葉變換法16-17
• 2.3.3 小波變換法17-18
• 2.3.4 最小二乘法18
• 2.4 基于偏π/4直角坐標(biāo)的DFT相角測(cè)量算法18-28
• 2.4.1 傳統(tǒng)DFT在非同步采樣下的相角誤差分析18-21
• 2.4.2 構(gòu)建偏π/4直角坐標(biāo)系求解信號(hào)相角21-22
• 2.4.3 基于基波正序分量的DFT修正算法22-25
• 2.4.4 基于偏π/4直角坐標(biāo)系的DFT實(shí)現(xiàn)方法25
• 2.4.5 實(shí)驗(yàn)仿真分析25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 守時(shí)鐘模塊的功能設(shè)計(jì)29-35
• 3.1 守時(shí)鐘的結(jié)構(gòu)和工作原理29-30
• 3.2 守時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)30-32
• 3.2.1 數(shù)字鑒相器(DPD)30-31
• 3.2.2 數(shù)字環(huán)路濾波器(DLF)31-32
• 3.2.3 數(shù)字壓控振蕩器(DCO)32
• 3.3 守時(shí)鐘的環(huán)路基本方程與性能分析32-34
• 3.3.1 環(huán)路基本方程32-33
• 3.3.2 性能分析33-34
• 3.4 守時(shí)鐘的工作模式34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 PMU在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)下的建模35-48
• 4.1 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)下PMU模型構(gòu)建35-42
• 4.1.1 PMU在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)下的信息模型36-38
• 4.1.2 PMU在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)下的模型映射38-42
• 4.2 基于IEC61850-90-5的PMU模型的改進(jìn)42-47
• 4.2.1 IEC 61850-90-5提出的背景42-43
• 4.2.2 IEC 61850-90-5的概述43-44
• 4.2.3 IEC 61850對(duì)象模型的改進(jìn)44-45
• 4.2.4 IEC 61850-90-5可路由協(xié)議45-47
• 4.2.5 IEEE C37.118.2到IEC 61850-90-5的轉(zhuǎn)變47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第5章 同步相量測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)48-58
• 5.1 同步相量測(cè)量裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)48-49
• 5.2 同步相量測(cè)量裝置的硬件設(shè)計(jì)49-55
• 5.2.1 信號(hào)調(diào)理模塊設(shè)計(jì)49-52
• 5.2.2 AD轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)52-54
• 5.2.3 同步時(shí)鐘模塊的設(shè)計(jì)54
• 5.2.4 數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)54-55
• 5.3 數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計(jì)55-57
• 5.3.1 數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)55-56
• 5.3.2 中斷服務(wù)子程序56
• 5.3.3 相量算法子程序56-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第6章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 工作總結(jié)58
• 6.2 工作展望58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文64

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鐘山;王曉茹;胡紹謙;;一種適用于同步相量測(cè)量的新算法[J];繼電器;2006年01期

2 李輝;徐建源;劉飛;陳軒恕;林莘;尹婷;杜硯;許任重;;高性能同步相量測(cè)量裝置的研制與應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2010年07期

3 許勇;王慧錚;李倩;王俊永;;智能變電站同步相量測(cè)量裝置研制[J];電網(wǎng)技術(shù);2010年11期

4 謝齊家;;同步相量測(cè)量在電網(wǎng)中的應(yīng)用[J];湖北電力;2010年S1期

5 徐樹(shù)峰;;同步相量測(cè)量系統(tǒng)在桂林電網(wǎng)的應(yīng)用淺析[J];裝備制造技術(shù);2012年06期

6 王超;;廣域同步相量測(cè)量中頻率特性研究[J];科技信息;2012年35期

7 常永吉;;同步相量測(cè)量技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];黑龍江電力;2006年02期

8 郝波;岳軍;尹常永;;基于同步相量測(cè)量的高精度授時(shí)信號(hào)的研究[J];沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年03期

9 李印陽(yáng);;同步相量測(cè)量控制裝置的原理及應(yīng)用[J];云南電力技術(shù);2008年06期

10 肖鵬;;淺談同步相量測(cè)量技術(shù)在電廠的應(yīng)用[J];科技資訊;2010年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李思俊;李汝芬;陳星如;;同步相量測(cè)量裝置的原理及運(yùn)用[A];2009年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2009年

2 黃維漢;;水口發(fā)電廠PMU工程簡(jiǎn)介[A];福建省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)分會(huì)場(chǎng)——提高水力發(fā)電技術(shù) 促進(jìn)海西經(jīng)濟(jì)建設(shè)研討會(huì)論文集[C];2007年

3 周捷;楊永標(biāo);謝黎;倪益民;王海峰;許祖鋒;丁杰;;一種新型分布式PMU裝置的研制[A];2006電力系統(tǒng)自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流研討大會(huì)論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 隆曉聰　魏圍;黃巖站安裝同步相量測(cè)量裝置[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 沙智明;電力系統(tǒng)廣域?qū)崟r(shí)同步相量測(cè)量系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2006年

2 麥瑞坤;電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)同步相量估計(jì)算法及其應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2010年

3 楊貴玉;電力系統(tǒng)“廣域同步相量測(cè)量”中幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的研究[D];浙江大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 倪玉玲;電力系統(tǒng)中同步相量測(cè)量裝置關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];東南大學(xué);2015年

2 李輝;電力系統(tǒng)中同步相量測(cè)量裝置的研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2009年

3 鐘山;同步相量測(cè)量裝置關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2006年

4 張衍忠;同步相量測(cè)量裝置的研究及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

5 周星;同步相量測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

6 易立強(qiáng);同步相量測(cè)量算法研究及實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2007年

7 謝維;同步相量測(cè)量裝置數(shù)據(jù)處理平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2010年

8 王彬彬;基于同步相量測(cè)量裝置的廣域電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2005年

9 王洪杰;配電網(wǎng)同步相量測(cè)量技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2014年

10 徐化東;同步相量測(cè)量裝置測(cè)量單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

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