PMU在配电网中优化配置的研究

科技创新与应用 １ ２ ０ １ ７ 年 第１ ０ 期
电 力 科 技
Ｐ ＭＵ在配 电网中优化 配置 的研究
胡 萌
（ 中国能源建设集 团陕西 省电力设计 院有限公 司， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ）
摘 要： 现如今， 同 步相 量测 量 单元 （ Ｐ ＭＵ ） 在 生 活 中 的应 用越 来越 广 泛 ， 它 以全 球 定 位 系统 所提 供 的精 确 时 间 为基 准 ， 能 够 实时 采 集 电 力 系统 在 工作 状 态下 的各 种 参数 ， 从 而 实现 各 个 节点 的 同 步测 量 随着 配 电 网 的不 断发 展 和 进 步 ， 同步 相 量测 量 单 元 在 配 电 网中 的应 用 备 受重 视 、文章 首 先介 绍 了 Ｐ ＭＵ在 配 电 网中的 应 用 ， 包括 诊 断 应 用 以及 控 制 应 用 ， 然后介绍了配电网中 Ｐ ＭＵ
的配 制 方法 ， 阐述 了模块 功 能 设计 和 整机 测 试
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关键词： 同步 相量 测 量 单元 ； 配 电网 ； 应 用； 配 制 方法
ｌ Ｐ Ｍ Ｕ在 配 电网 中 的应用 Ｊ ． １诊断 应 川
诊断 应 ＿ ｝ 丰 Ｊ 又包 括 故障 定 位 与检 测 、 孤 岛 检测 、 状 态估 计 、 电压 稳 定性 监测 、 电能 质 量监 测 以 及事 故 后 分析 几 个方 面 。故 障定 位 与 检 测 高 效且 准 确 的运 行 是保 证 电 网安 全 运 行 的必 要 条 件 ， 孤 岛运 行 是 种 特 殊 的 运 行模 式 ， 状 态估 计 就是 根 据 电 压 的 角度 和大 小 ， 增 大 状 态 估计 的准确 性 ， 对 于 配 电 网状 态估 计 等 问题 有 很 大 的 帮助 。根 据Ｐ Ｍ Ｕ 配 电 网 巾的 应 用 ， 电 压稳 定 性 监测 找 到 了新 的思路 ， 日前 相 关 部 门正 研 究 电 压稳 定 的 分析 方 法 和评 估 指 标 。 电压 、 频 率 以 通 信和远距 离通信相结 合的方法可 以满足装置的成本以及功耗要 及波形 能 够 衡量 电能质 量 的好 坏 ， 事 故 后 分 析就 是 指 电 网在 发 生 事 求 。 故之后， 寻找 事 故 的起 因 ， 如何 仃 效 的 解决 相 关 问题 ， 从 而 防止 再 ２ ． ２ 整机 测 试 现 类似 的事 故 为 了测试 装 置 的性 能 以 及 精 度 ，分 别 进 行 Ｊ ， 电流 线性 度测 试 、 １ ． ２控 制 应 Ｈ ｊ 电压 传感 器 线性 度 测 试 。 控 制 应 川 包 括 保 护 与控 制 、 电 无功 优 化 、 微 电 网 协 调 以及 电 ４ ４ ｔ ￣ ｔ ｔ 力系统 恢 复 四个 厅 面 。随 着配 电网 引 人分 布 式 能源 ， 其ｆ ｌ ｆ 】 出现 了 双 ｔ ｘｌ ｉ ￣ 肇 电 限 功 率 流 和旋 转 负 荷 使 重 合 闸 无 法 重 合 ， Ｐ ＭＵ的 应 用 有 效 的解 决 ｌ ｍ ． １ ｜ ｉ Ｉ ” ． ＿ ｒ 这一 问 题 。 电压 无功 优 化是 提 高 系 统 的稳 定 水平 的重 要手 段 ， 随 着分 布式 能 源 的引 入 ，微 电 网 的并 网 问题 的重 要 性 逐 渐 表 现 丫 ５ １ ． 】 ７ｉ ． ７ ５ ３ ． １ ７ ｎ ２ ｉ Ｉ Ｉ ． ． ， Ｓ １ ｉ ＿ 】 ． １ ｌ 【 １ ．Ｉ ： 来， 由 于各 个 微 电 网 的 内部 功 率 町能 不等 ， 阗 此很 有 可 能 会 引起 重 ｌ ｛ Ｉ Ｉ Ｉ ． １ １ ０ ０ ． ） ｝ ． １ ｆ １ ． １ １ ５ ＿ ｌ １ ． ， ６ ． ５ ｊ． １ ｛ Ｉ １ ． ｛ Ｉ ． ｔ Ｉ ７ 大事 故 造 成大 量 财产 损 失 ， 引入 Ｐ Ｍ Ｕ方 法 有助 于 解 决相 关 问题 ， ｌ Ｉ Ｉ ． １ ｌ Ｊ ． １ ｊ ． ０ ｛ Ｊ ｛ ｌ ０ ｌ １ ． ・ ； ７ 】 ・ ． ； ・ ： ． ｌ １ ． １ ０ 减 少 了不 必要 的 损 ， 大 。此 外 ， 南 于 电力 系统 容 易 受 到外 界 闪 素 的影 １ １ ｝ 【 １ ． １ ６ ． ｛ ！Ｉ １ Ｉ １ Ｉ Ｉ ¨． １ ｌ ｌ — Ｉ ‘ ） ． ； Ｈ１ ； ｆ 】 Ｉ １ ． ｆ ． － ， ¨２ 响， 从 而发 生诸 如停 电等 事 故 ， 所 以 为 了减 少事 故 带 来 的损 失 ， 促 进 ： ｛ Ｉ ． ． ‘ ； ２ ７ ． ２ ：ｌ ８ ． ） ｎ ¨． ？ｉ ｌ ； －ｌ Ｉ ． ！ Ｊ － ｈ ！ ｌ ＿ ｌ 】 ２ｌ Ｊ 电 阀 的稳 定运 行 且及时有 效 的恢 复其 功能 是 十分 重 要 的 。 １ ． ３其 他 应川 ２ ¨ ７ 】 ； Ｉ ． ： ：・ ） ． ｛ ｌ ｝ Ｉ ． ｛ １ … Ｉ Ｉ ． ＿ 、 。 一 ｌ ｛ Ｉ ｌ 、 Ｉ …｝ ． 】 ｌ １ ． ｉ Ｓ 由于 Ｐ ＭＵ可 以实 时 的 测 量 节点 的 电压 相 量 等 参数 ，而 且测 量 ｊ ｛ ｌ ・ ； ２ ． ７ ０ ０． ； ４ １ ｆ Ｉ ； ｉ ． ：ｉ Ｉ ． ． ・ １ ７ ． ¨ ． 【 １ ． Ｉ Ｉ ｈ 结 果精 度 很 高 ． 近 年 在 配 电 网 中也 在 逐 渐 开 始 安装 ， 并 Ｈ相 关 专 ’ １ ｝ － ｛ Ｉ ． ｛ ｌ ＿ｊ Ｉ Ｉ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ ． １ 】【 Ｉ ｌ ； １ ． ＿ 】 【 】 ． １ ２ 【 】 ． Ｉ Ｉ １ 家 也发 表 了有 哭 论文 ， 提 出 了基 于 大扰 动 事 件 的 负荷 建 模 方 法 以及 基于 Ｐ ＭＵ汁算 配 电 网合环 潮 流 的新 力 ‘ 法等等。 图 ２线 圈线性 度 测 试结 果 ２配 电网 ｆ ｆ 】 Ｐ ＭＵ的配 置 方法 ｍ以上测 试结 果我们 得知 ，原电流 和拟合 电流最 大 误差为 本 文 提 到 了一 种适 用 于 配 电 网 线 路 的 小 型 化 以 及 低 成 本 的 ０ ． ３ ２ ％， 说 明 电 流 线 性 度 良好 ； 电压 的最 大 分 比误 差 为 Ｏ ． ３ ５ ％， 显 Ｐ ＭＵ装 置 ． 与主网的 Ｐ ＭＵ装 置 相 比 ， 将 某些 功 能 进 行 了简 化 ， 主 要 然 电 传 感器 的线 性 度 测试 也 满 足精 度 要求 。 保 留了 电流 以及 电 的 同步 测量 和通 信等 功 能 。 该装 置通 过 白取 能 ３结 束 语 模 块 来 从 线 路 中 获取 能 量 ， 作为驱动电源 ， 并 且 使 用 锂 电 池 作 为 后 本 文 首先 介绍 了 Ｐ ＭＵ在 配 电 网 巾的 应 用 ，并 对 其 ｒ ｆ Ｊ 的 诊断 应 备电 源 ， 电流 传 感器 和电压 传 感 器分 别 实 现 了抗 ｆ扰性 能 以及 低成 用 以及 控制 应 用做 了简 要 的 描述 ，也 提 ＿ ｒ Ｐ ＭＵ存 配 电 网 ［ ｆ Ｉ 的 一 本 化并 且 保证 了测 量 的精 度 。整 个装 置具 有 体 积小 、 重量 轻 且 成 本 些其 他应 用 ， 然后配电网巾 Ｐ ＭＵ的配 置 方法 ， 包 括模 块 功 能 设计 以 较 低 的优 点 ， 适ｆ ｆ 】 范 同较 为 广泛 ， 为新 型 配 电 网线 路 Ｐ ＭＵ的研 制 提 及整 机 测试 ， 并月 ． 给｝ ｛ Ｊ 了电 流传 感 器 以 及 Ｌ 乜 传 感 器 的线 性 度 测 试 供ｒ 新 的思路 、 结果 ， 旺满 足要 求 。 ２ ． １模 块 功能 设 汁 Ｐ Ｍ Ｕ在 我 田 的 电 网 中 已经 有 了 非 常 多 的应 』 ｝ 】 ，但 是 Ｉ 州为 日 感 应 取 电模 块 应用 的 是 电流 互 感 原理 ， 把 线 路 中的 电流 转 化 成 前 的测 量 系 统 体 积 较 大 成本 较 高等 素 ， 不能 达 到 全 面覆 盖 ， 从 而 功 率 再 将结 果输 ｆ Ｊ Ｊ ， 由 于 该装 置 要 长 期悬 挂 在 架 空 线 路 ， 所 以整 体 也 限 制 了其 在 监 测 领域 的应 用 ， 完 善并 改进 目 前遇 到 的 难 题 ， 必 将 匝 不 宜 超过 １ ． ５ 克， 磁 芯 重 量不 超 过 ５ ０ ０ 克 。通过 计 算得 知 ， 最 对我 经 济 的 发展 有 着深 远 的影 响 。 后 选取 的磁 ， Ｇ … ， ｗ Ｊ Ｊ 寸 是 内 径 ５ ５毫 米 ，外 径 ８ ５毫 米 ，高 度 为 ３ Ｏ 毫 参 考 文 献 米， 匝数 为 ２ ０ ０ 、 南于配 电网 的 负荷 波动 较 大 ， 线 路 电 流有 时 会较 低 ， … 余辛 ， 刘敏 ， 刘君． Ｐ ＭＵ 在 配 电 网 的 应 用 综 Ｌ ４［ Ｊ ］ ． 贵 州 电 力技 术 ， 从 而不 能是 Ｐ ＭＵ装 置一 直 运 行 ，因此设 计 一 个 锂 电池 模 块 作 为后 ２ ０ｌ ６ （ ０ ６ ） ： ６ ０ — ６ ４ ． 【 ２ １ 龙武， 刘敏． 基于 Ｐ ＭＵ的 配 电 网状 态估 计 …． 贵 州 电 力技 术 ， ２ ０ １ ６