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RT20 | 基于实时技术的相量测量单元性能评估方法仿真

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2020-06-18

RT20 | 基于实时技术的相量测量单元性能评估方法仿真

​同步相量测量技术基于对由基本电量(电压和电流)获得的相量的计算,以及采用独特的时标(通常由全球卫星导航系统提供),从而能够在大功率电力系统中精确地关联模值和相角的数值。 此类测量的核心设备是相量测量单元(PMU),该设备能够测量这些基本电量,并根据IEEE C77.118标准,以数据流的形式提供幅值、相角、频率及频率变化值。这些数据可供计算应用使用,从而更好地揭示电力系统中的运行现象,进而为运营决策提供更高的安全性和灵活性。 这一理念最初由弗吉尼亚理工大学的Phadke于20世纪80年代提出。

一些国家已在电力系统的监测、运行和控制相关过程中采用了同步相量测量技术。巴西国家电网运营商(ONS)正在实施同步相量测量系统(SMSF)项目,在初期阶段已在国家互联电网(SIN)中安装了近两百台相量测量单元(PMU)。未来计划部署超过一千台PMU。 位于里约热内卢州里约热内卢市大学城的CEPEL同步相量测量实验室(LabPMU)是一座旨在对PMU进行性能测试并研究该技术应用的实验室基础设施。近五年来,LabPMU在巴西电力行业崭露头角,尤其通过针对PMU性能分析的研究,致力于提升巴西同步相量应用的性能。 在此技术领域,实验室已对不同制造商生产的PMU进行了基准测试,旨在协助巴西电力行业的国家电网公司(ONS)及各电力企业确保其项目中采用的设备质量。 特别是,LabPMU拥有两套互补的工具:一套是根据C37.118.1标准编程的PMU校准器,用于执行所有测试;另一套是OPAL5600实时数字仿真器,可进行闭环仿真(“硬件在环”——HIL)。据我们所知,同步相量测量实验室的这一特定配置在全世界都是独一无二的。 本次演讲将展示这两款全球创新工具之间的协同效应。该方法基于利用校准器验证PMU的性能,随后在包含PMU的OPAL5600仿真器中对电力市场活动 进行仿真 。 通过这一方法,将证明:在PMU校准器测试中观察到的PMU行为,当这些设备安装到电力系统中时可能会产生相应影响。报告将强调验证PMU中应加载的正确配置的必要性。这一创新方法证明,完全可以基于先前实验室测试获得的结果,预测PMU在电力系统中的行为。

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