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第1章 概述1

1.1 技术背景1

1.1.1 现代电网特征及发展特点1

1.1.2 电网运行控制技术特征2

1.2 国内外应用情况概述2

1.2.1 国内应用情况3

1.2.2 国外应用情况5

1.3 电网运行控制系统现状8

1.3.1 SCADA/EMS8

1.3.2 其他应用系统9

1.4 电网动态监控系统的主要功能10

1.4.1 WAMS体系结构10

1.4.2 WAMS主要功能13

1.5 小结15

参考文献15

第2章 同步相量测量技术17

2.1 基本概念17

2.1.1 基本术语17

2.1.2 相角基本概念18

2.1.3 相角与频率的测量原理21

2.2 GPS技术22

2.2.1 GPS概述23

2.2.2 GPS信息应用23

2.2.3 GPS误差分析27

2.3 PMU结构及测量原理27

2.3.1 实时信息采集28

2.3.2 通信规约及数据传送29

2.3.3 频率变化的影响32

2.4 PMU的应用33

2.4.1 PMU误差分析33

2.4.2 参考相量选择34

2.4.3 PMU应用规范38

2.4.4 PMU的安装43

2.5 小结44

参考文献44

第3章 电网动态监控系统架构46

3.1 WAMS系统的构成46

3.1.1 WAMS系统组成46

3.1.2 PMU信息特征48

3.1.3 系统主要应用49

3.2 系统的布点原则53

3.2.1 暂态安全监视53

3.2.2 电压监视53

3.2.3 频率监视53

3.2.4 低频振荡54

3.2.5 可观测性54

3.2.6 重要输电断面55

3.3 系统的平台技术55

3.3.1 PI数据库特点56

3.3.2 系统信息处理59

3.3.3 系统运行监视62

3.3.4 系统信息整合63

3.4 系统的可视化技术66

3.4.1 系统的信息模型66

3.4.2 可视化功能66

3.5 小结69

参考文献70

第4章 电网模型参数辨识71

4.1 电网模型与仿真计算71

4.1.1 模型参数辨识概述71

4.1.2 电网模型参数辨识73

4.1.3 仿真计算的主要特点82

4.2 基于PMU的模型参数辨识83

4.2.1 PMU与仿真的相似度评价准则83

4.2.2 基于PMU电网参数辨识的基本应用84

4.2.3 PMU数据与仿真数据的接口94

4.3 基于WAMS的模型校核95

4.3.1 模型参数校核必要性95

4.3.2 模型参数校核的应用96

4.4 小结98

参考文献99

第5章 电网动态监视101

5.1 电网扰动判别102

5.1.1 典型扰动的一般规律102

5.1.2 扰动的特征分析102

5.2 功角监视104

5.2.1 同步功角定义104

5.2.2 同步功角测量105

5.2.3 同步功角监视107

5.3 电压监视109

5.3.1 电压失稳机理110

5.3.2 电压监视目标111

5.4 频率监视112

5.4.1 频率分布特征112

5.4.2 电网频率响应系数实测113

5.4.3 机组一次调频监视113

5.4.4 机组二次调频监视114

5.5 输电线路监视115

5.5.1 线路热容量监视115

5.5.2 线路稳定限额监视116

5.6 低频振荡监视117

5.6.1 低频振荡机理117

5.6.2 低频振荡监视的实现117

5.7 小结119

参考文献119

第6章 电网动态安全评估121

6.1 状态估计的应用121

6.1.1 状态估计基本概念121

6.1.2 PMU优化状态估计的应用122

6.1.3 PMU优化状态估计的相关问题126

6.2 常用电力系统稳定分析软件126

6.2.1 EMTDC/PSCAD分析软件126

6.2.2 SSAT分析软件127

6.2.3 TSAT分析软件128

6.2.4 VSAT分析软件130

6.2.5 FASTEST分析软件131

6.2.6 PSD分析软件132

6.2.7 PSASP综合程序133

6.3 电网动态安全评估133

6.3.1 动态安全评估概述133

6.3.2 频率暂态稳定性评估137

6.3.3 低频振荡模式识别139

6.3.4 传输通道电压稳定性评估141

6.3.5 全网电压稳定性评估143

6.4 小结145

参考文献145

第7章 系统在线控制150

7.1 PSS的全局调制150

7.1.1 PSS基本原理150

7.1.2 PSS就地控制模式153

7.1.3 广域PSS应用模式153

7.2 暂态稳定预测控制154

7.2.1 基于PMU暂态稳定预测控制的基础154

7.2.2 暂态稳定预测控制理论研究155

7.2.3 基于PMU的暂态稳定控制实现156

7.3 广域保护应用162

7.3.1 广域保护的基本概念162

7.3.2 广域保护的基本特点163

7.3.3 广域保护的主要实现165

7.4 统一潮流控制器UPFC170

7.4.1 UPFC基本原理170

7.4.2 UPFC就地控制模式171

7.4.3 UPFC集中控制模式171

7.5 小结174

参考文献174

第8章 系统试验176

8.1 试验方案176

8.2 性能试验177

8.2.1 试验目的177

8.2.2 静态性能试验177

8.2.3 动态性能试验180

8.2.4 触发性能试验181

8.3 同步性试验182

8.3.1 试验目的182

8.3.2 试验方法182

8.3.3 试验内容182

8.4 规约测试183

8.4.1 试验目的183

8.4.2 试验方法及接线183

8.5 PMU与主站数据传输测试183

8.5.1 试验目的183

8.5.2 传输延时试验183

8.6 一致性试验184

8.6.1 试验目的184

8.6.2 试验方法184

8.7 现场试验185

8.7.1 试验目的185

8.7.2 接线正确性试验185

8.7.3 功能试验185

8.7.4 网络联结试验186

8.7.5 规约测试186

8.7.6 通信实时性检查187

8.7.7 数据格式检查188

8.8 小结188

参考文献188

第9章 WAMS系统应用分析189

9.1 主要应用系统介绍189

9.1.1 华东电网的WAMAP系统189

9.1.2 华北电网的WAMS系统192

9.1.3 河南电网的WAMS系统195

9.1.4 美国西部电网WACS系统196

9.1.5 美国东部电网RTDMS系统198

9.2 电网动态监控系统效用分析203

9.2.1 经济分析203

9.2.2 技术分析204

9.3 WAMS系统应用展望205

9.3.1 系统建设应注意的问题205

9.3.2 系统应用的阶段性209

9.3.3 系统未来发展趋势211

9.4 结论219

参考文献219