基于同步相量测量的电力系统在线电压稳定指标
pmu技改方案
pmu技改方案一、背景介绍PMU（Phasor Measurement Unit）是一种基于同步电力系统的相量测量设备。
其作用是实时测量系统中的电压、电流相位和频率等参数，通过高速采样和数据传输，提供准确的电力系统状态信息。
随着电力系统的快速发展和智能化需求的不断增加，PMU的技术改进和升级变得必要和紧迫。
二、技改目标1. 提升测量精度：对于传统电力系统中存在的误差和不确定性问题，通过技术改进，提高PMU的测量精度，减少测量误差，保证数据的准确性。
2. 增强实时监测能力：通过改进PMU的采样率和数据传输速度，实现对电力系统实时运行状态的快速监测，提高对系统异常情况的捕捉能力，为系统调度和控制提供及时准确的信息。
3. 拓展应用领域：通过技术改进，使PMU可以适应更广泛的应用场景，包括配电网、新能源系统和微电网等。
三、技改方案1. 硬件改进（1）传感器更新：采用更高精度的传感器，提升PMU对电压、电流相位和频率等参数的测量精度，降低传感器的非线性误差和温度漂移对测量结果的影响。
（2）数据采样率提升：提高PMU的数据采样率，将其与系统节拍匹配，确保准确高效的数据采集，减少因采样频率不匹配引起的测量误差。
（3）数据传输速度优化：采用更高速的数据传输方式，提高数据的传输速度，确保实时性和准确性。
2. 软件改进（1）算法优化：对于PMU数据的处理和计算算法进行优化，提高数据处理的速度和准确性，降低计算过程中的误差。
（2）故障检测和诊断：通过改进故障检测和诊断算法，提高对电力系统故障的识别和定位能力，提前预警和防止系统事故的发生。
（3）数据存储和管理：优化数据存储和管理系统，提高数据的处理效率和可靠性，保证数据的完整性和安全性。
四、实施步骤1. 技术调研和方案设计：对现有PMU技术进行调研，制定技改方案，并进行详细的技术设计和方案规划。
2. 硬件改造：根据方案设计，对PMU设备进行硬件改造，更新传感器、提升采样率和数据传输速度。
基于发电厂同步相量测量装置的设计
基于发电厂同步相量测量装置的设计
刘 伟
（吉林电子信息职业技术学院，吉林 吉林 132021）
摘 要：同步相量测量装置可以完成在电力系统内进行动态实时监测及运行状态检测，观测系统的稳定裕度，在动 态过程中记录电压失稳等，从而实现电力安全报警，并逐步完成电力控制分析等高级应用。
关键词：电压；监控系统；记录
八、结语 本文对同步相量测量装置的总体方案及设计依据的标准等 内容，重点阐述了发电厂PMU信息量的相关设计，PMU配置帧 的参数描述和赋值、接入量、布置方案、通讯相关的设计等， 并在设计中增加以配置帧为核心的传输校验机制。
参考文献 [1] 王少荣.电力系统分布式广域同步并行处理平台研究[D].华
中科技大学，2004. [2] 沙占友.集成化智能传感器在环境监测中的应用[J].国外电
最大量程
转换因子 =
×× 10105-5
满码数值
2.A/D测量范围与实际输入范围匹配不一致：如A/D量程为
0—20mA而实际输入为4—20mA。 显示值=（PMU传输码－6553）×转换因子×10-5
转换因子 = 最大量程 − 对应4mA的量值 ××10105-5 满码数值 − 6553
量纲：V或A 计算周期：40ms （二）频率偏移量 实际频率显示值f=+PMU传输码×10-3＋50 转换因子=1 量纲：Hz 计算周期：10ms （三）相量幅值 显示幅值=PMU传输码×转换因子×10-5
（二）通信功能
第一，传送实时监测数据、系统状态信息、数据记录以及
请求向装置发出的信息。
第二，根据主站下达的命令进行接收。 三、同步相量装置模拟主站软件
在测试现场调试程序时，主站单元向各站内PMU装置进行 召唤配置帧、运行的信息。其主要实现接受到的IEEE std 13441995（R2001）通道报文解析；接受各装置的1秒数据帧、整点 数据；比较相量角，并通过图形显示，矢量图及触发与同步信 息的显示，完成系统通讯流量等功能。
WAMS中基于电压稳定性评估的PMU优化配置研究
WAMS中基于电压稳定性评估的PMU优化配置研究摘要: 针对如何配置数量最少的PMU实现电力系统可观测并提高对母线电压薄弱节点监测的问题，提出了一种基于电压稳定性评估且全网可观测的PMU优化配置方案。
把PMU优化问题转化为0-1整数规划问题并建立数学模型，利用改进0-1整数规划算法使其得出多组可行的PMU优化配置方案，再通过节点电压灵敏度计算，利用所有配置PMU的节点电压对负荷有功功率变化的灵敏度绝对值之和指标对PMU优化配置方案进行评估。
方案中配置PMU的节点灵敏度绝对值之和最大的一组PMU配置方案即为最优的配置方案。
经仿真验证，模型统一、灵活高效，优化算法既能保证系统可观测PMU配置数量少，又能最大程度上对电力系统电压稳定性进行监测。
关键词：广域测量系统；PMU优化配置； 0-1整数规划0、引言以同步相量测量技术为基础的广域测量系统(WAMS)在现代电力系统的动态监测、广域保护、系统建模及控制等方面发挥着日益重要的作用，同时也被越来越多的人研究。
由于PMU本身及安装费用高和PMU即能测量安装节点的电压相量又能测量关联支路的电流相量的特点，系统所有节点都安装PMU是不现实且没有必要的。
如何在满足全系统可观测或某些特定约束条件下PMU配置数目最少，成为广域测量技术研究的一个重点问题[1]。
此外，国内外接连发生的电压崩溃导致的大停电事故使人们对电压稳定性问题越来越关注。
提高对母线电压薄弱节点监测的PMU配置也成为研究的热点问题[2]。
1、PMU优化配置算法及建模系统正常运行状态下基于全网可观测的PMU优化配置是相当脆弱的，在各种故障条件下，如系统拓扑结构改变及单套PMU装置故障或退出运行时，仍然保证系统的可观测性尤为重要。
因此，本文针对系统正常运行状态、线路N-1故障状态、PMU的N-1故障状态进行基于可观测性的PMU优化配置研究。
PMU优化配置属于多目标非线性整数规划问题。
与单目标整数规划相比，多目标整数规划有多个目标函数。
基于PMU在电力系统中应用的稳定分析
基于 Ｐ ＭＵ在 电力 系统 中应 用 的稳定 分 析
廖 如 东
摘 要 ： 文 简 要分 析 了 Ｐ 本 ＭＵ 的 技术 ， 述 了 Ｐ 阐 ＭＵ 技 术 在 电力 系 统 稳 定 控 制 方 面 的 应 用 与 进 展 ， 后 对 这 些 研 究 成 果 作 出分 析 与评 最
图 １ ＭＵ 结构 框 图 Ｐ
它 的基本原理 是 ：Ｐ Ｇ Ｓ接 收 器 给 出 ｌｐ （ｐ ｌ ｐｒ ｃｎ ， ｐ ｓ １ｕｓ ｅｓ ｏ ｄ ｅ ｅ 每 秒 １个 脉 冲 ） 号 ， 相 振 荡 器 将 其 划 分 成 一 定 数 量 的 脉 冲 信 锁 用 于 采 样 ， 波 处 理 后 的 交 流 信 号 经 ＡＤ 转 换 器 量 化 ， 处 理 滤 ／ 微 器 按 照 递 归 离 散 傅 立 叶 变 换 原 理 计 算 出相 量 。 对 三 相 相 量 ， 微 处 理 器 采 用 对 称 分 量 法 计 算 出 正 序 相 量 。 依 照 Ｉ Ｅ 标 准 ＥＥ １４ — ９ ５规定 的形式将正序相量、 ３ ４ １９ 时间标记等装配成报文 ， 通 过 专 用通 道 传 送 到 远 端 的 数 据 集 中 器 。数 据 集 中器 收 集 来 自各 个 Ｐ Ｕ 的 信 息 ， 为 全 系 统 的 监视 、 护 和控 制 的数 据 。 Ｍ 作 保 相 角 的测 量 是 Ｐ ＭＵ技 术 中 的关 键 ，ｍｓ 时 间误 差 就 会 带 ｌ 的 来 １ｏ ８工频相角误差 。 若要求相角误差在 ０１以内， 间同步精 ． 。 时 度 就 应 为 ５ ｓ Ｇ Ｓ的 １Ｐ ｕ。 Ｐ Ｐ Ｓ秒 脉 冲 信 号 与 国 际标 准 时 间 （Ｃ ， Ｕ Ｔ Ｕ ｉ ｒ ｌ ｏｒｉａＴ ｔ ） 步误 差 小 于 １Ｌ， 以 满 足 相 位 测 ｎｖ ｓ ｏｄｎ ｅｉ 同 ｅａＣ ｍｅ ｓ可 Ｌ 量 的精 度 要 求 。相 角 （ 括 发 电机 的 功 角和 母 线 电压 相 角 ） 包 是反 映系 统 稳 定 性 重 要 的 状态 量 。发 电机 功 角 是 指 发 电机 空载 电势 相 量 Ｅ 或暂 态 电势 相 量 Ｅ 与 受 电无 穷 大 系 统 的 端 电压 相 量 ｕ 之 间 的夹 角 。 同 步 发 电机 并 网 运 行 后 ， 功 角 ８是 用 来 观 察 和 判 断 该 机 其 组 和 电力 系 统 并 列 运 行 稳 定 性 的一 个 很 重 要 的 状 态 量 。 因此 ， 准 确 实 时 地 测 量 发 电机 功 角 对 系 统 的稳 控 非 常 必 要 ， 非 常 关
对电网故障时刻PMU测量频率的思考和讨论_张彦军
例如 , 某正弦电压的实时波形如图 1所示 。
定的误差 , 由此计算到的实时频率也会有偏差 。 2.1 暂 态信 号的频 率
电网发生的如下扰动 , 都可能导致电压信号的突 变 :短路故障 、线路跳闸 、切机 、切负荷 、非同期并网 等 。当信号发生突变 (幅值突变 , 相角突变等 )时 , 突 变时刻的信号属于暂态信号 。对于暂态信号进行傅 里叶分析 , 可以发现它包含有丰富的频率分量 , 而不 仅仅是基频信号 。 从理论上讲 , 暂态信号的频率测量 结果是一个连续频谱 , 这时不存在严格意义上的工频 频率值 。 在该种情况下 , 为提高快速测频率速度 , 需 要找到更有效的频率测量方法 。 2.2 暂 态信 号对频 率测 量的 影响
K =1 +Δ2πφ 因此 , 被测信号的频率为
f=Tk=1 +TΔ2πφ (Hz)
2 PMU暂态频率测量方法
电力系统相量测量基本上都是建立在信号基频 频率为 50 Hz的前提下的频率测量 , 当电力系统出现 故障后 , 系统将从一种运行状态过渡到另一种状态 。 在此过程中 , 系统的电压 、电流会发生波形畸变 , 同时 考虑到 A/D量化误差等原因 , 采样到的数据存在一
图 2 暂态电压变化图
若电压未发生突变 , 测量周期为 T1 , 则相应测频 结果为 f1 =1/T1 。
基于PMU同步测量量的电压稳定性分析实用算法
关 键词 ： 电压 稳 定 ；ＭＵ ； Ｐ 实 ＮＮ ￣ Ｐ Ｇ Ｓ； － ， Ｉ
中 图 分 类 号 ： Ｍ６ Ｔ ３
文献 标识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ９ ０ ６ （０ ８ ０ — ００ ０ １０ — ６ ５２ ０ ）４ ０ ４ — ３
电力 系统 正 逐步 向远距 离 、 大容 量 、 超高 压输 电
维普资讯
江Hale Waihona Puke ４ ０ ２０ ０ ８年 ７月
苏
电
机
工
程
第 ２ ７卷 第 ４期
Ｊａ ｇ ｕ Ｅｌ ｃ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉ ｎ ｓ ｅ ￣ｉａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎ
基于 Ｐ ＭＵ 同步测量量 的电压稳定性 分析实用算法
张维莉 ， 张 蕾， ａ－ ， 卢４ Ｔ 张宇蓉 ， － 陆 波
问标 签
算 提供 了丰 富 的信 息 随 着 系统 配置 Ｐ ＭＵ 节 点数
目的增多 ， 一方 面 减少 了待 求节 点 的数 目． 另一 方 面 这些 已知 量将 进一 步 改 善 迭代 的收 敛 性 能 ． 而 大 从 大提 高潮 流 的计 算 速度 将Ｐ ＭＵ 的 同步测 量 量 用于 电力 系统 电压 稳 定 分析 中 ， 由测 量 值 取 代 传 统 上 通 过 能 量 管 理 系 统 （ ＭＳ 获 得各 电站节 点 电压 幅值 和 线 路功 率 ， Ｅ ） 根据 网络 结构 和参 数算 出各 节点 电压 相位 并 且通 过 简 化 的实 用 算法 进 一 步提 高 计算 速 度 ． 析 系 统 的 电 分 压 稳定 水 平 ， 以达到 准 实 时监 测 的 目的 通 过 算例
度 。（ ） ３ 连续 潮流 法 、 崩溃 点法及 基 于优 化 的电压 稳 定 裕度 分 析 方法 ． 们 可 直 接求 得 电压 稳定 极 限点 它 和 系统 当前 运行 点 间的功 率裕度 基 于全 球定 位 系统 （ Ｐ ） Ｇ Ｓ 的相 量测 量技 术 在 电 力 系统 中得 到全 面应 用 ， 使得 直 接 监 测 系统 的相 量 成 为可 能 ， 而 给 电力 系统 带来 巨 大变 革 从 相 量 测 量 单 元 （ ＭＵ） 提 供 的测 量 量 为传 统 的潮 流计 Ｐ 所
电力系统电压稳定在线监控系统设计
局部 有 效 ， 法 用 于对 全 系 统 安全 稳 定 性 的分 析 。 无 同步相 量澳 量装 置 （ｈｓｒ ａｕｅ ｅｔ ｉ ＭＵ） ０ Ｐ ａｏ ｓｒｍ ｎ ｋＰ Ｍｅ Ｕｎ
浙 江 电 力
１ ６
Ｚ ＥＩＮ Ｌ Ｃ Ｒ Ｃ Ｐ ＷＥ Ｈ Ｊ Ｇ Ｅ Ｅ Ｔ Ｉ Ｏ Ｒ Ａ
２ １ 年第 １ ０１ ２期
电力系统电压稳定在线监控系统设计
潘 少 华
（ 居 县 供 电局 ，浙 江 仙 仙居 ３７０ ） １３ ０
摘 要 ：电压 稳 定 在 线 监 控 软 件 实 现 了广 域 测 量 系 统 的基 本 功 能 ，如 数 据 显 示 、远 方 控 制 、数 据 库 、
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｎ ｉ ｅｖ ｌａ ｅ ｓａ ｌ ｙ ｍｏ ｉ ｒｎ ｏｔ ｒ ｃ ｉｖ ｓｔ ａ ｉ ｕ ｃｉｎ ｆｗｉ ｅ ａ ｅ ａ ｕ ｅ ｔａ ｔ ｅ ｏ ｌｎ ｏｔｇ ｔｂｉｔ ｎｔｉ ｇ ｓ ｆｗａ ｅ ａ ｈｅ ｅ ｈｅｂ ｓｃｆ ｎ ｔｏ ｓ ｏ ｄ ｒａ ｍｅ ｓ ｒ — ｉ ｏ ｍｅ ｔｓ ｓｅ ｎ ｙ ｔ ｍ，ｓ ｃ ｓｄ ｔ ｉｐ ａ ｕ ｈ ａ ａａ ｄ ｓ ｌｙ，ｒ ｍｏｅ ｃ ｎ ｒｌ ａａ ａ ｅ，ｅ ｅ ｔｌ ｇ ｅｃ ｅ ｔ ｏ ｔｏ ，ｄ ｔｂ ｓ ｖ ｎ ｏ ｔ ．Ｏｎ ｔａ ａ ｉ，ｔ ｅ Ｍａｃ ｍ ｏ — ｈ ｔｂ ｓｓ ｈ ｔ ｏ ｓ ｆ ｔ ｗａｅ ｉ ｓ ｄ ｔ ｐ ｌ ｈ ｏ ｒｕ ｔｉ ａｃ ｌｔｏ ｕ ｃ ｉｎ ｏ ｒ ｓｕ ｅ ｏａ ｐｙ ｔ ｅｐ ｗｅ ｆｌｍａ ｒ ｃ ｌｕ ａｉｎ ｆ ｎ ｔｏ ｆＭＡＴＬ ｏ ｔ ｅＶＣ ｔ ｃ ｉｖ ｏｔｇ ｔｂ ｌ ｘ ＡＢ ｔ ｈ ｏ ａ ｈ ｅ ｅ ｖ ｌａ ｅ ｓａ ｉ— ｉｙｉ ｄ ｘ ｃ ｌｕ ａｉｎ ｉ ｒ ｅ ｏ ｐ ｒｏｍ ｈ ｏ ｒｇ ｄ ｖ ｌａ ｅｓａ ｉｉ ｎ ｔｒｎ ． ｔ ｎ ｅ ａｃ ｌｔｏ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｆｒ ｔｅ ｐ ｗｅ ｒ ｏｔｇ ｔｂ ｌ ｙ ｍｏ ｉｏ ｇ ｉ ｔ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ：ｖ ｌａ ｅ ｓａ ｉ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ｏｔｇ ｔｂｌ ｙ；ｗｉ ｅ ａ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｙ ｔ ｍ；ｓ ｎ ｈ ｏ ｉｅ ｈ ｓ ｒｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｕ ｉ；ｌｃ ｌ ｉ ｄ ｒ ａ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔｓ ｓｅ ｙ ｃ ｒ ｎｚ ｄ ｐ ａ ｏ ａ ｕ ｅ ｎ ｎｔ ｏ ａ ｖ ｌａ ｅｓａ ｉｉ ｎ ｅ ｏｔｇ ｔｂ ｌ ｙ ｉｄ ｘ；ｖ ｌａ ｅｓａ ｉ ｔ ｎ ｔｒｎ ｔ ｏｔｇ ｔｂ ｌ ｙ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｉ ｏ
电力系统电压稳定性及其控制分析
电力系统电压稳定性及其控制分析作者：张海鹏来源：《科技创新导报》2011年第01期摘要:本文通过分析电网电压稳定性的机理和判定指标,着重分析了电网电压的静态稳定性和动态稳定性以及控制措施。
关键词:电压稳定电力系统控制相量测量单元中图分类号:TM71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)01(a)-0108-011 电压稳定的基本概念电压稳定性是电力系统遭受偏离给定的起始运行条件的扰动后维持系统中各节点稳定的电压的能力。
它取决于电力系统维持/恢复负荷需求和负荷供给之间的平衡。
可能产生的电压不稳定以某些母线电压不断下降或不断上升的形式发生。
电压不稳定可能结果是一部分区域失去负荷,或传输线跳开,以及由于保护系统作用导致其他元件级联停运,某些发电机失去同步,可能造成其停运或造成磁场电流限制器越限。
2 电压不稳定的分类从扰动大小出发,可以讲电压稳定分为小扰动电压稳定和大扰动电压稳定,这符合一般的线性系统和非线性系统的稳定性定义。
这种分类主要是考虑把必须利用非线性动态分析来检验的现象和可以用静态分析来检验的现象解耦开来,这种分类可以简化分析工具的研制和应用,而且可以产生一些附加的信息。
大扰动电压稳定性关心的是大扰动(如系统故障,失去负荷,失去发电机等)之后系统控制电压的能力,确定这种稳定性需要检验一个充分长的时间周期内系统的动态行为,以便能捕捉到发电机磁场电流限制器等设备的相互作用,大扰动电压稳定性可以用饱含合适模型的非线性时域仿真来研究。
小扰动(或小信号)电压稳定性关心的是小扰动(如负荷的缓慢变化)之后系统控制电压的能力。
小扰动电压稳定性可以用静态方法进行有效的研究。
中期电压稳定的时间范畴为1～5分钟,包括OLTC,电压调节器及发电机最大电流限制的作用。
长期电压稳定的时间范畴为20～30分钟,其主要相关的因素为输电线过负荷时间极限,负荷恢复特性的作用,各种控制措施等。
根据研究的方法,可以将电压稳定问题分为三类,即静态电压失稳,动态电压失稳和暂态电压失稳。
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第25卷第1期中国电机工程学报V ol.25 No.1 Jan. 20052005年1月Proceedings of the CSEE ©2005 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2005) 01-0013-05 中图分类号：TM712 文献标识码：A 学科分类号：470⋅40基于同步相量测量的电力系统在线电压稳定指标刘道伟1，谢小荣2，穆钢1，黎平1(1. 东北电力学院电力工程系，吉林省吉林市 132012；2.清华大学电机工程系，北京市海淀区100084)AN ON-LINE VOLTAGE STABILITY INDEX OF POWER SYSTEMBASED ON SYNCHRONIZED PHASOR MESUREMENTLIU Dao-wei1,XIE Xiao-rong2,MU Gang1, LI Ping（1．Northeast China Institute of Electric Power Engineering Jilin 132012,Jilin Province,China;2. Tsinghua University, Haidian District, Beijing 100084, China)ABSTRACT: The rapid development and wide applications of Wide-Area Measurement System (WAMS) provide great potential for online assessment of voltage stability in large-scale power systems. An on-line voltage stability index, L VSI, has been proposed in this paper, which is defined as a function of measurements of WAMS. For any transmission line at a certain time point, L VSI is constructed based on the model of Πequivalent connecting with an infinite voltage source and a load, and calculated by measured bus voltage phasor, power flow and other related quantities. The maximum value of the all L VSI can be considered as the voltage stability index of the system. Correspondingly, the line with maximum L VSI is called the weakest line. The distance between L VSI and the critical value of 1 denotes the margin of voltage stability. And if the system is being deteriorated towards voltage collapse, the L VSI of the weakest line will approach to 1. Simulation results of the EPRI 36-bus system show the validity of the index, and the availability of the index used for real-time monitoring of power system voltage stability.KEY WORDS: Power system; V oltage stability; On-line voltage stability index; Wide-area measurement system; Phasor measurement unit摘要：广域测量系统的迅速发展和广泛应用为大电网电压稳定性的在线监测奠定了基础。
在某一时间断面上将系统中的一条支路看作一个单负荷无穷大系统，在此基础上研究了一种基于量测数据的在线电压稳定指标。
利用同步测量的母线电压相量、支路潮流等电气量，经过简单的在线计算，得到基金项目：国家自然科学基金项目（50323002，50407001）。
Project partly Supported by National Natural Science Foundation of China (50323002，50407001).被监测支路的电压稳定指标。
将系统所有支路电压稳定指标的最大值作为该系统的电压稳定指标，所对应的支路为最弱支路。
系统电压稳定指标与临界值1之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。
如果系统电压稳定指标趋近1，则表明系统临近电压崩溃点。
在EPRI-36节点系统上的仿真结果验证了该指标的有效性，及将该指标用于电力系统的在线电压稳定监测的可行性。
关键词：电力工程；电力系统；电压稳定性；在线电压稳定指标；广域测量系统（WAMS）；相量测量单元(PMU)1 引言近年来，世界范围内发生了多起电压失稳和电压崩溃事故[1~5]。
这些事故不仅严重影响了人民的生活，而且造成了巨大的经济损失。
同时，我国电力系统也进入了大电网、高电压、大机组、远距离输电的时代，特别是在电网互联和放松电力管制的今天，比过去更多地面临电压稳定性威胁[6]。
为了防止电压失稳和电压崩溃事故，调度运行人员最为关心的问题是：当前电力系统运行状态离崩溃点还有多远或稳定裕度有多大。
因此必须制定一个确定电压稳定程度的指标，以便调度运行人员做出正确的判断，采取相应的对策[7]。
目前常用的静态电压稳定指标有灵敏度[8]、负荷裕度[9]、最小特征值(奇异值)[10]、L指标[11]等。
但这些方法都需要不同程度的复杂计算,应用于电力系统在线监控时存在一定的困难，这些指标线性很不好，它们都不能预报系统接近崩溃点的程度[12]。
文献[13]从系统临界电压崩溃点的功率损耗特征推导出的指标算法不能实际用14 中国电机工程学报第25卷于电压稳定的在线监测；文献[14]提到的算法关键是求等效参数，不适于电压稳定在线监测的要求；文献[15]的推导方法采用阻抗支路模型，忽略了支路对地电容的影响，不适于实际的高压大电网系统；文献[16]推导出了辐射型配电网的电压稳定指标，其支路模型同样采用阻抗模型，指标所需参数的计算方法也难以适于实际的高压输电网。
电压崩溃可能发生在主网或地区网络中，而且发生得相当突然，这就要求对电力系统运行状态连续地监视,同时要求快速的数据处理和系统电压稳定判定[17]。
现代电网的规模不断扩大，动态特性非常复杂，所以电压在线稳定性监测越来越需要从系统整体来考虑。
20世纪90年代初，基于全球定位系统（Global Positioning System，GPS）的相量测量单元（Phasor Measurement Unit，PMU）的成功研制，标志着同步相量（synchrophasor）技术的诞生。
它在电力系统中的广泛应用，促进了大电网广域测量/监视系统（Wide-Area Measurement/ Monitoring System，WAMS）的形成和发展[18~20]。
WAMS能实现广域电网运行状态的在线同步测量，借助于高速通信网络还可将测得的相量数据进行汇总，这就为实现全局性的电压稳定性在线监测创造了条件。
因此，如何利用广域测量系统的同步数据对系统电压稳定进行在线分析和监测具有非常重要的意义。
本文在文献[16] 的推导思路基础上，将其应用到高压输电系统中，从时间断面的角度对该思路的物理含义做了更深的论述，EPRI-36节点的仿真结果验证了该指标用于高压输电网的有效性。
该指标计算量非常小，精度高，适合于电力系统在线电压稳定分析与监测。
2 静态电压稳定分析模型的选取目前，静态电压稳定分析常采用无穷大母线通过支路接负荷的简单两节点系统如图1所示，支路大都采用阻抗（或纯电感）的模型。
然而，这种简单的系统模型并不适合于研究大系统的静态电压稳定性问题。
电力系统的运行电压水平同无功功率平衡密切相关，为了改善电压质量和减少网损，受端系统往往安装就地并联无功补偿装置。
另外，在研究高压网的电压稳定时，支路的充电功率不能忽视。
35kV及以下电压等级的电网中，支路的充电功率甚小，支路相当于无功负荷。
而110kV及以上电压等级电网中，特别是当支路上的功率较小（小于自然功率）时，电纳中产生的无功功率除了抵偿电抗中的损耗外，还有多余，这时支路就相当于无功电源。
因此，仅以支路阻抗模型不能如实地反映支路的这种对外无功特性。
.L L.图1 简单支路模型Fig. 1 The simple line model一般根据支路有功的流向确定支路的发端和受端。
但对于无功潮流，由于线路自身的充电功率是分布式注入的，使得支路两端的无功流向在不同的负荷水平下有很大的不确定性，进一步使得采用图1所示的简单模型不适于研究大型输电网的电压稳定问题。
基于以上分析，本文采用如图2所示的Π形支路模型作为分析的基础。
..P i图2电力支路模型图Fig. 2 The transmission line model of power system3 在线电压稳定指标（L VSI）的推导在实际系统中，输电线路中总存在一定的电阻，对于一些短支路（以纯电抗表示），如高压母联支路，它们一般没有电压稳定问题。
正常运行时，支路两端的有功流向始终是一致的，假如在某一时刻，对于如图2所示的支路模型，根据有功流向，令节点i为发端侧，电压相量为i iVδ∠，输出功率为ji iP Q+，节点j侧注入功率为jj jP Q+，阻抗jZ R Xθ∠=+，jB/2为支路两端的等值导纳。
通过等值阻抗靠i侧的功率为''ji iP Q+，通过等值阻抗靠j侧的功率为''jj jP Q+。
易知支路潮流满足以下表达式'2/cos()/cosj j i j jP P V V Z V Zθδθ==−−(1)式中i jδδδ=−,为支路两端的电压相角差，在线应用时根据PMU安装情况，直接测量或利用图2所示支路模型进行简单推导即可求出。