中文名 | 廣域測(cè)量系統(tǒng) | 外文名 | Wide Area Measurement System |
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簡(jiǎn)????稱 | WAMS | 實(shí)????質(zhì) | 電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng) |
特????點(diǎn) | 異地高精度同步相量測(cè)量等 | 所屬領(lǐng)域 | 電力系統(tǒng) |
較之傳統(tǒng)的基于擾動(dòng)檢測(cè)的晶閘管投切電容器(Thyristor Switched Capacitor,TSC)系統(tǒng),WAMS系統(tǒng)特點(diǎn)為:
①采用相對(duì)功角或角速度判別系統(tǒng)的暫態(tài)功角穩(wěn)定性并實(shí)施控制策略,概念簡(jiǎn)單直觀,較好地反映了系統(tǒng)的本質(zhì)。對(duì)于所有擾動(dòng)(包括區(qū)外擾動(dòng)引起的暫態(tài)穩(wěn)定性問(wèn)題)均能正確響應(yīng)。
②有望從根本上克服現(xiàn)有局部和分散控制系統(tǒng)的不足,實(shí)現(xiàn)全局的優(yōu)化協(xié)調(diào)控制。
③它是一種基于直接響應(yīng)的控制,直觀方便,易于實(shí)現(xiàn),有利于減少檢測(cè)點(diǎn),只需要在(發(fā)端)電廠和(受端)大系統(tǒng)母線上安裝PMU,無(wú)須大量安裝故障檢測(cè)裝置,而且還能較好地避免離線仿真與實(shí)際測(cè)量之間難以預(yù)知的誤差所帶來(lái)的控制失效。
相對(duì)于傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng),WAMS是一種能對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)的工具,尤其是它能夠快速測(cè)量發(fā)電機(jī)的內(nèi)電勢(shì)、功角、角速度和母線電壓等與發(fā)電機(jī)機(jī)電暫態(tài)過(guò)程密切相關(guān)的量,并能及時(shí)地將信息傳送到中心站,為實(shí)現(xiàn)基于全網(wǎng)的在線安全穩(wěn)定分析提供了平臺(tái)。
不同于SCADA系統(tǒng),PMU/WAMS提供的廣域數(shù)據(jù)的特點(diǎn)為:
①帶有統(tǒng)一時(shí)標(biāo)的高速采樣;
②高速的數(shù)據(jù)傳輸;
③可提供瞬時(shí)值及相位值;
④可提供暫態(tài)或動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
WAMS將各廣域量的時(shí)間斷面對(duì)齊,可得到完整的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)曲線,既可用以校核模型和參數(shù),也可從中提取關(guān)于電能動(dòng)態(tài)質(zhì)量和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全的各種信息。PMU數(shù)據(jù)作為SCADA數(shù)據(jù)的補(bǔ)充,有利于提高狀態(tài)估計(jì)的精度,但必須在PMU測(cè)點(diǎn)的比例足夠高時(shí)才有較明顯的效果。
WAMS為電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控提供了信息平臺(tái),可以進(jìn)一步對(duì)互聯(lián)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程特性進(jìn)行分析和評(píng)估,辨識(shí)系統(tǒng)的失穩(wěn)現(xiàn)象,向調(diào)度運(yùn)行部門(mén)提供預(yù)警、預(yù)防控制的在線決策和緊急控制決策,提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。概括起來(lái),基于廣域測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的研究?jī)?nèi)容包括系統(tǒng)監(jiān)側(cè)、系統(tǒng)分析以及電網(wǎng)穩(wěn)定控制等方面。
1)在線低頻振蕩分析
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷增大,負(fù)荷的不斷增加,互聯(lián)區(qū)域低頻系統(tǒng)振蕩成為了電力系統(tǒng)一個(gè)越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題。WAMS的在線低頻振蕩分析功能可以在線跟蹤此類現(xiàn)象并主導(dǎo)一個(gè)深入分析調(diào)查。首先,“振蕩檢測(cè)”功能掃描敏感動(dòng)態(tài)信息,如聯(lián)絡(luò)線潮流和相應(yīng)發(fā)電機(jī)相角,用以檢查是否發(fā)生振蕩。如果發(fā)生,改進(jìn)的Prony算法將精細(xì)分析所獲得的振蕩詳細(xì)信息,包括頻率、阻尼系數(shù)和相關(guān)發(fā)電機(jī)和母線。同時(shí)主站將發(fā)布信息探查全網(wǎng)擾動(dòng)記錄。分析結(jié)果和記錄的數(shù)據(jù)最后被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)并報(bào)告給調(diào)度員。
2)混合系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)
該功能包括了以傳統(tǒng)SCADA/RTU為同步向量測(cè)量手段的動(dòng)態(tài)檢測(cè)功能和改進(jìn)速度和精度的狀態(tài)估計(jì)功能。傳統(tǒng)算法被適當(dāng)?shù)赜糜谛拚@得的混合系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)結(jié)果,該法能夠兼容不同種類、不同精度和不同更新速度的測(cè)量技術(shù)。
3)在線緊急控制計(jì)劃預(yù)決策
當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的緊急狀態(tài),緊急控制將啟動(dòng)各項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施。由于響應(yīng)必須很快,在幾十毫秒至幾百毫秒內(nèi)作出反應(yīng)。WAMS的該項(xiàng)功能中,能夠在所獲數(shù)據(jù)中迅速作出穩(wěn)定估計(jì),并通過(guò)廣域通信系統(tǒng)將控制計(jì)劃傳遞到本地控制裝置??刂苿?dòng)作的數(shù)據(jù)將被保存,并被用來(lái)確定預(yù)決策系統(tǒng)過(guò)程的有效性。
4)電力系統(tǒng)相角穩(wěn)定預(yù)決策和預(yù)警
在WAMS中,電機(jī)轉(zhuǎn)子相角和母線電壓相角都被直接同步送至檢測(cè)系統(tǒng)。此外,這些相角數(shù)據(jù)在頻率50Hz附近或者稍高。這樣主站對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)有同步和動(dòng)態(tài)的全局觀,幫助穩(wěn)定整個(gè)系統(tǒng)。改進(jìn)的先進(jìn)算法在本功能中利用相角數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)測(cè)和預(yù)報(bào)觀測(cè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子相角穩(wěn)定性。
5)在線擾動(dòng)辨識(shí)
傳統(tǒng)擾動(dòng)辨識(shí)方法無(wú)法實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)故障。WAMS能夠收集實(shí)時(shí)信息,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)擾動(dòng)情況、辨識(shí)并處理擾動(dòng)信息??紤]到PMU無(wú)法包含所有節(jié)點(diǎn),精確辨識(shí)和位置確定不能夠完全實(shí)現(xiàn)。WAMS在此情況下將會(huì)把擾動(dòng)穩(wěn)定和大致區(qū)域的列表傳遞給調(diào)度員,以便調(diào)度員采取下一步措施。
6)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定監(jiān)測(cè)
在EMS系統(tǒng)中只有靜態(tài)電壓分布信息能夠取得。但是在WAMS中,系統(tǒng)能夠提供一整套動(dòng)態(tài)電壓信息,這對(duì)于電壓暫態(tài)穩(wěn)定的詳細(xì)監(jiān)測(cè)有很大作用。
WAMS的該項(xiàng)功能應(yīng)能檢測(cè)長(zhǎng)期和短期的電壓升降。
7)模型/參數(shù)辨識(shí)
精確的模型和參數(shù)辨識(shí)對(duì)電力系統(tǒng)分析和控制都十分重要。但由于極其龐大的電力系統(tǒng)元件和實(shí)時(shí)變化性,獲取精確的模型和參數(shù)非常困難,尤其是負(fù)荷建模。WAMS利用廣域和動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)來(lái)辨識(shí)發(fā)電機(jī)、傳輸線、負(fù)荷和其他電力系統(tǒng)裝置的模型和參數(shù)。由于可以在線同步采集單個(gè)裝置的足量信息,所需模型和參數(shù)能更加精確。在我國(guó)東北電網(wǎng)的WAMS系統(tǒng)中,該功能的結(jié)果已和當(dāng)?shù)啬P?參數(shù)辨識(shí)設(shè)備較接近。
8)仿真驗(yàn)證
在我國(guó),電力系統(tǒng)操作調(diào)度和控制都是基于數(shù)字仿真分析,但其與實(shí)際系統(tǒng)的相容性仍有待考證。應(yīng)能夠根據(jù)采集的動(dòng)態(tài)和暫態(tài)數(shù)據(jù),分析仿真程序的仿真曲線與實(shí)際記錄的曲線之間的差別,給出元件模型和參數(shù)的修改建議。
9)自動(dòng)電壓控制
由于WAMS系統(tǒng)可以采集到所有節(jié)點(diǎn)的電壓、無(wú)功功率、無(wú)功發(fā)電機(jī)的信息,因此基于WAMS的系統(tǒng)應(yīng)能夠自動(dòng)優(yōu)化電壓。
10)WAMS數(shù)據(jù)共享
由于我國(guó)電網(wǎng)實(shí)行分級(jí)調(diào)度——省調(diào)只管理省內(nèi)220kV及以下電網(wǎng),網(wǎng)調(diào)僅管理500kV電網(wǎng),同一省網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電廠分別由省調(diào)和網(wǎng)調(diào)管理,造成省調(diào)自建的WAMS只能觀察到省網(wǎng)內(nèi)的220kV以下電網(wǎng),大區(qū)電網(wǎng)WAMS僅能觀察到本區(qū)網(wǎng)內(nèi)的500kV骨干網(wǎng)架。我國(guó)各大區(qū)電網(wǎng)互連后,大區(qū)電網(wǎng)除關(guān)心區(qū)內(nèi)運(yùn)行情況外還應(yīng)關(guān)心區(qū)域邊界對(duì)側(cè)、甚至相鄰區(qū)域重要電源的運(yùn)行情況,省網(wǎng)缺乏省內(nèi)500kV骨干網(wǎng)架的動(dòng)態(tài)信息,也不利于全面分析省內(nèi)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。因此省調(diào)、網(wǎng)調(diào)和國(guó)調(diào)的WAMS應(yīng)對(duì)重要數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享。WAMS數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享,可充分發(fā)揮廣域測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)。WAMS監(jiān)測(cè)的區(qū)域電網(wǎng)越廣闊,WAMS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)越突出。 2100433B
廣域測(cè)量系統(tǒng)(Wide Area Measurement System,WAMS)技術(shù)的提出和研究可以追溯到1990年以前。在1996年8月10日的美國(guó)西部大停電中,基于PMU的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)因成功記錄了在系統(tǒng)解列前相角增長(zhǎng)使系統(tǒng)變?nèi)醯倪^(guò)程而備受關(guān)注。2003年的美加大停電極大推進(jìn)了WAMS的建設(shè),并促進(jìn)WAMS應(yīng)用研究成果向工業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。
WAMS由以PMU為基層信息采集單元,位于調(diào)度中心的主站系統(tǒng)和滿足兩者進(jìn)行信息交換的通信系統(tǒng)組成,相比傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng),WAMS系統(tǒng)的采集單元不僅由PMU替換RTU,主站系統(tǒng)功能增強(qiáng)外,對(duì)通信系統(tǒng)的要求更加苛刻。
由于WAMS的信息來(lái)源是PMU所采集的精確、實(shí)時(shí)和同步信息,所以WAMS具有異地高精度同步相量測(cè)量、高速通信和快速反應(yīng)等技術(shù)特點(diǎn),非常適合大規(guī)模電網(wǎng)調(diào)度。相對(duì)于穩(wěn)態(tài)監(jiān)測(cè)和控制的SCADA,WAMS可以看作它的進(jìn)一步延伸系統(tǒng)。
主要包括電力系統(tǒng)同步相量測(cè)量單元(Phasor Measurement Unit,PMU)、相量數(shù)據(jù)集中器(Phasor Data Concentrator,PDC)、控制中心(Controller Centre,CC)以及作為數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)的高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(Communication Networks,CN)等。WAMS可借助GPS等高精度時(shí)鐘采集廣域電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù),包括電氣相量,再通過(guò)高速通信網(wǎng)絡(luò)將分散的相量數(shù)據(jù)集中起來(lái),得到電網(wǎng)全局統(tǒng)一時(shí)空坐標(biāo)下的動(dòng)態(tài)信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控,提高電網(wǎng)的自動(dòng)控制和安全穩(wěn)定水平。
地形測(cè)圖軟件有CASS,還有GPS測(cè)量相關(guān)的,如果需要可言加QQ聊
常壓、低壓儲(chǔ)罐是石油化工廠中必不可少的設(shè)備而常壓、低壓儲(chǔ)罐在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)由于儲(chǔ)罐內(nèi)液面的改變、或者外界溫度的變化等原因?qū)е聝?chǔ)罐內(nèi)氣體膨脹或收縮,使儲(chǔ)罐內(nèi)氣相的壓力也隨之波動(dòng),氣體壓力的波動(dòng)極易使儲(chǔ)...
理解,當(dāng)通訊頻道的顯示溫度測(cè)量系統(tǒng)方式是不相同的4個(gè)頻道。
廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)總體結(jié)構(gòu)如圖1《 廣域測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖》所示。
廣域測(cè)量系統(tǒng)由三大部分組成,即分布在各廠、站的同步相量測(cè)量單元、覆蓋全網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)和安裝在調(diào)度端的相量數(shù)據(jù)集中器。
PMU基本功能是利用GPS信號(hào)對(duì)電壓、電流同步測(cè)量,進(jìn)行分析,提供頻率、相位和幅值信息。PMU的測(cè)量原理是使用GPS信號(hào)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的電壓和電流進(jìn)行采樣,利用采樣得到的相量,通過(guò)離散傅立葉變換求取基頻分量。
相量測(cè)量必須同時(shí)測(cè)幅值和相角,而相角的測(cè)量必須有統(tǒng)一的參考時(shí)間,GPS精確的時(shí)間傳遞功能在PMU中得到了很好的應(yīng)用。GPS接收器可以提供間隔為1s的脈沖信號(hào)1PPS,它是以秒為計(jì)時(shí)單位、精度為1us的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào),對(duì)于50Hz的工頻量而言,其相位誤差不超過(guò)0.018°,完全可以滿足功角測(cè)量的要求。
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廣域測(cè)量系統(tǒng)WAMS(Wide Area Measurement System)主要源自電力系統(tǒng)時(shí)間上同步和空間上廣域的需求,利用全球定位系統(tǒng)GPS(Global position system)時(shí)鐘同步,進(jìn)行廣域電力系統(tǒng)狀態(tài)測(cè)量,回顧了國(guó)內(nèi)外WAMS的發(fā)展概況,論述了同步相量測(cè)量方法的原理,重點(diǎn)闡述了WAMS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,最后論述了它的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
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在介紹了廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)基本概念和架構(gòu)的基礎(chǔ)上,將廣域測(cè)量技術(shù)與地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定相聯(lián)系,提出了基于WAMS的地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性研究方法,并分別采用深度優(yōu)先算法、模擬退火算法、最小生成樹(shù)算法及N-1安全遞歸算法對(duì)地區(qū)電網(wǎng)PMU的優(yōu)化配置問(wèn)題進(jìn)行討論。此外,分析了WAMS在地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性研究中的相關(guān)應(yīng)用,如系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)估計(jì)及穩(wěn)定預(yù)測(cè)控制、系統(tǒng)模型驗(yàn)證及參數(shù)校正、系統(tǒng)廣域保護(hù)與故障定位、故障錄波等,并對(duì)WAMS在地區(qū)電網(wǎng)中的應(yīng)用做出了展望。
在廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中,故障元件的機(jī)制可以被看作是系統(tǒng)中的一個(gè)重要內(nèi)容。從學(xué)者對(duì)這一問(wèn)題的研究情況來(lái)看,一些學(xué)著認(rèn)為這一系統(tǒng)中所應(yīng)用的故障判別原理是對(duì)廣域電流差動(dòng)原理的一種表現(xiàn)。在這一技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,對(duì)廣域電流誤差和電容電流的問(wèn)題的優(yōu)化處理,對(duì)這一技術(shù)的自身價(jià)值的充分發(fā)揮,起到了一定的促進(jìn)作用。還有一些學(xué)者認(rèn)為,這一技術(shù)中的故障判別原理涉及到了故障電壓分布原理等故障判別原理。這一系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的表現(xiàn)來(lái)看,智能算法在這一領(lǐng)域中的應(yīng)用,對(duì)廣域信息改善的可靠性的提升,具有一定的促進(jìn)作用 。
在這技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,信息同步問(wèn)題、互操作性問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題等問(wèn)題是系統(tǒng)中存在的主要技術(shù)問(wèn)題。受到我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀的影響,在信息同步問(wèn)題的處理過(guò)程中,我們目前只能通過(guò)GPS技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行解決。IEC61850信息標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),對(duì)這一系統(tǒng)的互操作性問(wèn)題的解決提供了一定的幫助。
同步相量測(cè)量技術(shù)可對(duì)廣域分布電力系統(tǒng)的電氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,為大型電力系統(tǒng)的安全分析和穩(wěn)定控制提供了新的契機(jī)。衛(wèi)星授時(shí)、電力通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的快速發(fā)展為同步相量測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用提供了必要的基礎(chǔ)。文章介紹了以同步相量測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)的廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)的發(fā)展概況,在體系結(jié)構(gòu)、相量測(cè)量單元(PMU)分布、通信通道的選擇、中心站功能設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了分析。在回顧國(guó)內(nèi)外WAMS工程應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上,集中介紹了WAMS現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)、分析與控制功能,并展望了WAMS在未來(lái)電力系統(tǒng)閉環(huán)控制中的應(yīng)用前景。2100433B
眾多 對(duì)廣域繼電保護(hù)決策任務(wù)的劃分方法進(jìn)行了探討,提出了集中式、分散式、分層區(qū)域式三種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。集中式保護(hù)系統(tǒng)由控制中心進(jìn)行決策,如圖1所示,控制中心集中決策可
以做到系統(tǒng)全局最優(yōu)控制,更能體現(xiàn)廣域保護(hù)的優(yōu)勢(shì)。但是集中式結(jié)構(gòu)對(duì)控制中心設(shè)備要求過(guò)高,因此必須配置備用的中心設(shè)備;而且大量信息的集中處理使得控制中心計(jì)算量大,并對(duì)通信系統(tǒng)的依賴程度特別高,通信系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性、實(shí)時(shí)性決定著控制中心的分析結(jié)果。分散式保護(hù)系統(tǒng)由各分散的保護(hù)終端SPT進(jìn)行決策,如圖1所示,各保護(hù)終端利用一定范圍內(nèi)的信息,通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的算法和判據(jù),實(shí)現(xiàn)可靠、靈敏的系統(tǒng)保護(hù)功能。即使某個(gè)保護(hù)終端決策功能失效,鄰近終端可以作為后備。分散式結(jié)構(gòu)能較好地克服集中式對(duì)控制中心設(shè)備要求過(guò)高的問(wèn)題。但作為分散式系統(tǒng)的決策單元,保護(hù)終端獲得電網(wǎng)信息有限,分析和決策能力有限,因此分散式結(jié)構(gòu)往往不能做到全局最優(yōu)控制。分層區(qū)域式的保護(hù)系統(tǒng)由三層構(gòu)成位于最底層的本地測(cè)量單元(Local Measure UnitLMU、位于中問(wèn)層的區(qū)域決策層(Region DecisionUnit RD U)和位于最頂層的系統(tǒng)監(jiān)控中心(SystemMonitor Center SMC),如圖1中(c)所示。LMU是用來(lái)采集電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息或同時(shí)附帶保護(hù)功能的PMUs CPhase Measure Units); RDU完成數(shù)據(jù)采集以及保護(hù)控制功能,實(shí)現(xiàn)一個(gè)保護(hù)分區(qū)的系統(tǒng)保護(hù);SMC對(duì)本地保護(hù)中心進(jìn)行協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)安全防御計(jì)劃。在分層區(qū)域式保護(hù)系統(tǒng)中,RDU與此區(qū)域內(nèi)LMU通過(guò)光纖連接,正常運(yùn)行時(shí),監(jiān)測(cè)本區(qū)域內(nèi)LMU的運(yùn)行狀態(tài),在擾動(dòng)發(fā)生后,對(duì)LMU上傳信息綜合分析并作出相應(yīng)的決策。決策作出后,一方面下傳至LMU,執(zhí)行閉鎖或操作相應(yīng)的斷路器;另一方面將判斷結(jié)果送至SMC } SMC負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)和監(jiān)控各區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)。分層式系統(tǒng)中保護(hù)中心SMC根據(jù)下級(jí)單元的判斷結(jié)果從邏輯上進(jìn)行故障定位和全局決策,理論上能有效解決集中式廣域保護(hù)中心計(jì)算量大的弊端,對(duì)通訊系統(tǒng)的要求也相應(yīng)降低。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要解決在哪里決策的問(wèn)題。分散式結(jié)構(gòu)是把數(shù)據(jù)分析和決策過(guò)程放在分散于系統(tǒng)各處的保護(hù)終端上,雖然能夠解決集中式結(jié)構(gòu)對(duì)于控制中心要求過(guò)高的問(wèn)題,但是其決策能力有限;集中 式結(jié)構(gòu)是在控制中心集中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和控制決策,能夠?qū)崿F(xiàn)全局最優(yōu)控制,在通信系統(tǒng)和控制中心分析決策能力能夠達(dá)到要求的前提下,集中式結(jié)構(gòu)是優(yōu)于分散式結(jié)構(gòu)的。集中式結(jié)構(gòu)雖然功能強(qiáng)大,但是隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,保護(hù)系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)增多,數(shù)據(jù)傳輸距離增長(zhǎng),對(duì)通信系統(tǒng)帶寬和計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理能力提出更高要求。分層式結(jié)構(gòu)結(jié)合分散式和集中式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),把大量原始數(shù)據(jù)的處理分散在各RDU進(jìn)行,將大量原始數(shù)據(jù)傳輸限制在各有限區(qū)域之內(nèi),RDU把運(yùn)算結(jié)果上傳到保護(hù)中心SMC;SMC根據(jù)下級(jí)單元的判斷結(jié)果從邏輯上進(jìn)行故障定位和全局決策。分層式結(jié)構(gòu)不僅能夠解決集中式控制中心計(jì)算量大的問(wèn)題,其對(duì)通信系統(tǒng)的要求也相應(yīng)降低,而且還能夠從系統(tǒng)角度進(jìn)行分析和決策,實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)控制,是集中式結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化,因此分層式結(jié)構(gòu)是目前更為合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
目前廣域繼電保護(hù)分層式結(jié)構(gòu)是可以改進(jìn)的,控制中心SMC除了接收區(qū)域保護(hù)RDU的判斷結(jié)果外,還應(yīng)當(dāng)接收LMU中的部分電網(wǎng)信息,全面利用控制中心信息處理決策能力,更好地實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化控制。例如在某個(gè)區(qū)域保護(hù)中,可以考慮將區(qū)域的邊界點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)大差,大差中的信息處理及決策在控制中心進(jìn)行,而內(nèi)部的判別結(jié)果由下級(jí)判定結(jié)果上報(bào)。此外,筆者認(rèn)為分層式結(jié)構(gòu)還存在一些問(wèn)題,比如說(shuō)RDU和SMC的權(quán)限劃分問(wèn)題,當(dāng)RDU的判斷結(jié)果與上級(jí)SMC的判斷結(jié)果不一致時(shí),保護(hù)終端應(yīng)該采用誰(shuí)的決策結(jié)果才更為合理,這也是廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中值得深入探討的問(wèn)題。