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利用录波数据修正电网中测量电压相角差误差的方法研究

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摘要

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第1章 绪论

1.1 课题背景与研究的目的和意义

1.2 国内外相角测量技术的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 相角测量方法

2.1 引言

2.2 同步相角的定义

2.3 常用相角测量方法的比较

2.3.1 过零点检测法

2.3.2 离散傅里叶变换算法

2.3.3 其他相量测量方法

2.4 非同步采样下相角测量方法

2.4.1 非同步采样下DFT算法产生的相角误差

2.4.2 非同步采样下DFT算法不同测点间相角差的误差分析

2.4.3 基于DFT算法的改进算法

2.5 本章小结

第3章 利用录波数据计算电压相角差

3.1 引言

3.2 利用PMU测量相角数据计算相角差

3.3 利用故障录波数据计算线路两端的电压相角差

3.3.1 线路两端故障录波数据的对比

3.3.2 校正线路两端故障录波装置时标的原理

3.3.3 利用录波数据计算线路两端电压的相角差

3.4 利用线路模型计算线路两端电压的相角差

3.5 故障线L1的A相电压相角差分析

3.6 修正PMU数据中电压相角差误差的方法

3.7 本章小结

第4章 利用峰值时刻测量相角差的方法

4.1 引言

4.2 利用峰值时刻法求线路两点间电压相角差的方法

4.3 对线路两端的电压进行滤波处理

4.3.1 对线路两端的电压波形进行分析

4.3.2 滤波模块的选择

4.3.3 滤波后相角差计算结果分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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摘要

随着电力建设和区域互联电网的不断发展,电网的规模越来越大。为了保证电力系统安全稳定运行,必须对日益扩大的电网运行进行实时监测。随着全球定位系统(GPS)同步授时在电力系统中推广使用,对电网中不同节点的电流电压相角进行同步测量成为可能。由此便可以得到不同电网节点上电压相量的相角差,电压相量间相角差的准确测量对于电网稳定运行状态的监测和快速计算具有重要价值。 自1993年我国引入WAMS系统以来,我国建成了世界上规模最大的WAMS系统,其中DFT算法得到了广泛应用,然而目前投运的PMU并不是所有的均针对频率偏移采用了修正方法。本文分析了传统DFT算法在频率偏移情况下的相角测量误差,提出了一种利用录波数据相关函数法计算线路两点间相角差的方法,并用线路参数模型计算结果进行了验证。最后提出了一种可以对电网中相角差进行快速实时检测的相角差计算方法。本文的主要工作和成果如下: 1)根据DFT测量相角的原理,分析推导了频率偏移情况下传统DFT测量相角差的误差表达式。 2)为了分析当前安装的PMU的相角差测量误差。以我国西部青海电网为例,用 PMU 测量数据计算了线路两端的电压相角差,提出了利用录波数据采用互相关函数法计算出了线路两端的电压相角差。最后利用线路参数模型对录波法计算结果进行了验证,并采用互相关函数法对PMU测量的电压相角差进行了修正计算。 3)为了对电网中 PMU 计算的两点间的电压相角差进行实时检测,提出了一种利用峰值时刻法计算电网中电压相角差的方法.经过实测数据显示,峰值时刻法具有原理简单,运算量小等一系列的优点。

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