《電力系統廣域測量與控制套用技術》是2024年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：電力系統廣域測量與控制套用技術
- 出版時間：2024年3月1日
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030724755
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《電力系統廣域測量與控制套用技術》圍繞電力系統廣域同步相量測量與控制套用技術展開，主要分為三部分內容：同步相量測量數據的壓縮、基於同步相量的電力系統次同步振盪參數辨識和廣域閉環控制系統中的時延處理及工程套用技術。《電力系統廣域測量與控制套用技術》通過數字仿真、硬體在環仿真、實際系統測試等方式驗證了所提方法和技術的可行性和工程套用價值。
圖書目錄
前言
第0章 緒言1
0.1 電力系統測量與監控系統的發展歷程1
0.2 電力系統廣域測量與控制的新問題和新挑戰5
0.3 同步相量測量與控制的國內外研究現狀及技術發展動態7
0.3.1 廣域測量數據的壓縮技術7
0.3.2 基於同步相量測量的次同步振盪辨識9
0.3.3 廣域閉環控制系統的時延處理及工程套用10
0.4 本書的章節導讀12
**部分 廣域同步測量數據的壓縮
第1章 基於小波變換的廣域測量振盪信號數據壓縮方法19
1.1 基於小波變換的通用數據壓縮方法20
1.1.1 基於小波變換的數據壓縮20
1.1.2 *佳小波基和分解層數的選擇22
1.2 振盪頻率與*佳小波基和分解層數之間的關係24
1.2.1 實測低頻振盪信號的數據壓縮24
1.2.2 實測次同步振盪信號的數據壓縮27
1.2.3 模擬振盪信號的數據壓縮28
1.2.4 分段線性模型30
1.3 算法對比及分析32
1.3.1 基於分段線性模型的數據壓縮算法32
1.3.2 固定小波基和分解層數的數據壓縮方法33
1.3.3 ESDC方法35
第2章 適於廣域測量數據的實時壓縮及改進數據幀技術37
2.1 過濾壓縮和旋轉門壓縮37
2.1.1 過濾壓縮算法37
2.1.2 旋轉門壓縮算法38
2.1.3 壓縮算法的評價方法39
2.2 實時數據壓縮和數據重建40
2.2.1 ESDC實時數據壓縮算法40
2.2.2 數據重建方法43
2.2.3 壓縮算法的參數選擇44
2.3 適於傳輸壓縮數據的改進數據幀格式45
2.4 貴州電網WAMS數據壓縮的測試實例47
2.4.1 低頻振盪數據的壓縮50
2.4.2 與其他壓縮算法的對比分析51
2.4.3 對相量數據的壓縮處理55
2.4.4 數據重建56
2.4.5 壓縮數據包的大小59
第3章 基於動態軌跡插值的同步相量實時數據壓縮61
3.1 同步相量的特徵和軌跡62
3.1.1 電力系統的動態模型及其動態同步相量62
3.1.2 同步相量的雙向旋轉特性和橢圓軌跡63
3.2 同步相量橢圓軌跡擬合方程的快速求解方法66
3.3 基於內插值和外插值的同步相量實時數據壓縮與重建68
3.3.1 實時同步相量數據壓縮（RSDC）68
3.3.2 實時數據壓縮的同步誤差控制機制71
3.3.3 實時同步相量數據壓縮的流程73
3.4 驗證74
3.4.1 兩相間短路事件中的RSDC75
3.4.2 次同步振盪中的RSDC80
3.4.3 RSDC對合成數據的動態特性83
3.4.4 驗證結論85
第4章 基於疊代相量主成分分析的同步相量數據壓縮86
4.1 相量主成分分析(PPCA)87
4.1.1 相量主成分分析的基本思想87
4.1.2 相量主成分分析的算法流程89
4.2 相量主成分分量的疊代選擇方法93
4.2.1 傳統的主成分分量選擇方法94
4.2.2 相量主成分分量的疊代選擇過程95
4.3 實際套用中的相量主成分分析疊代計算過程97
4.4 基於實測同步相量的仿真驗證100
4.4.1 三相對稱的低頻振盪場景101
4.4.2 三相不對稱的兩相間短路場景107
4.4.3 驗證結論112
第二部分 基於同步相量的電力系統次同步振盪參數辨識
第5章 基於同步相量的電力系統次同步振盪參數辨識115
5.1 同步相量數據對次同步振盪辨識的適用性分析117
5.1.1 同步相量採樣率的影響118
5.1.2 同步相量計算對次同步振盪頻率辨識的影響119
5.1.3 同步相量計算對次同步振盪幅值辨識的影響123
5.2 基於同步相量量測的次同步振盪參數辨識方法125
5.2.1 次同步振盪參數辨識方法的基本思路125
5.2.2 次同步振盪參數辨識方法的流程126
5.2.3 數值仿真驗證127
5.3 實際電網中的次同步振盪參數辨識128
5.3.1 次同步振盪事件I128
5.3.2 次同步振盪事件II132
5.3.3 對比驗證小結134
第6章 基於同步相量復頻譜的次/超同步振盪參數辨識136
6.1 同步相量的基波分量和次/超同步分量及其頻譜特性137
6.1.1 次同步振盪模型及其同步相量137
6.1.2 同步相量的基波分量和次/超同步分量及其耦合特性139
6.1.3 同步相量序列的DFT頻譜分析141
6.2 基於插值DFT算法的次/超同步分量參數辨識142
6.2.1 次/超同步分量的辨識143
6.2.2 基波分量的辨識146
6.2.3 算法流程和特性150
6.3 驗證152
6.3.1 驗證一：合成信號的同步相量152
6.3.2 驗證二：基於次同步振盪仿真的模擬PMU數據157
第7章 基於同步相量軌跡擬合的次/超同步振盪參數實時辨識161
7.1 次/超同步振盪下的同步相量軌跡特徵162
7.2 基於同步相量軌跡擬合的次/超同步振盪參數辨識算法165
7.2.1 同步相量軌跡擬合方程組構建165
7.2.2 各分量的頻率、幅值和相位計算168
7.3 模擬PMU數據的驗證和特性分析169
7.4 仿真PMU數據的驗證174
7.4.1 場景一：振盪參數由恆定到快速變化的場景175
7.4.2 場景二：振盪參數快速變化的場景177
第三部分 時延處理及工程套用
第8章 廣域閉環控制系統中的時延測量及精細建模183
8.1 廣域閉環控制系統中的時延183
8.1.1 閉環時延的產生183
8.1.2 針對測量時延的進一步討論184
8.1.3 硬實時任務與軟實時任務中的時延185
8.2 通信時延186
8.2.1 通信時延的線性估計模型186
8.2.2 通信時延的測量187
8.2.3 通信時延的實測結果188
8.3 操作時延190
8.3.1 RTDS硬體在環測試平台191
8.3.2 操作時延的波形對比測量法192
8.3.3 操作時延的實測結果及分析194
8.4 閉環時延195
8.4.1 實際系統中閉環時延的常態分配估計模型196
8.4.2 實際電力系統中的WACS閉環時延的時標差測量法197
8.5 貴州電網WACS閉環時延的實測結果199
8.5.1 2-Mbps專用通道測試結果199
8.5.2 SPDnet非專用通道測試結果201
8.5.3 閉環時延的估計203
第9章 廣域閉環控制系統時延的數字仿真方法205
9.1 時延及異常網路狀態的模擬方法206
9.1.1 WAMS時延的仿真原理206
9.1.2 軟實時與硬實時任務的時延仿真208
9.1.3 異常網路狀態的模擬208
9.2 時延仿真的實現流程209
9.2.1 基本流程209
9.2.2 小步長子流程210
9.2.3 大步長子流程211
9.3 算例系統及實測時延數據212
9.4 仿真結果及分析213
第10章 廣域閉環控制系統時延的分層預測補償217
10.1 廣域閉環控制系統的分層結構217
10.2 異常網路狀態的補償218
10.3 閉環時延的分層預測補償219
10.3.1 簡化的廣域閉環控制系統219
10.3.2 分層預測補償方法221
10.3.3 增量自回歸預測方法222
10.4 分層預測時延補償方法的特性研究224
10.4.1 理想時延補償的特性224
10.4.2 分段時延補償的特性224
10.4.3 分層預測時延補償的特性227
10.5 四機系統RTDS數值仿真測試229
10.5.1 2-Mbps專用通道條件下的實測閉環時延的補償測試231
10.5.2 SPDnet非專用通道條件下的實測閉環時延的補償測試234
10.5.3 常態分配閉環時延的補償測試235
10.6 貴州電網實際WPSS的時延補償測試237
10.6.1 RTDS硬體在環仿真中的時延補償測試237
10.6.2 在實際電網中的時延補償測試243
第11章 基於廣域測量信息的電力系統穩定器套用實例245
11.1 貴州電網WPSS閉環控制系統245
11.1.1 貴州電網WPSS系統的架構245
11.1.2 WPSS控制器的設計247
11.2 貴州電網WPSS系統的實現248
11.2.1 實時作業系統和UDP協定248
11.2.2 控制下行規約248
11.2.3 NCU在電廠的安裝249
11.2.4 WPSS的投運條件250
11.3 貴州電網WPSS系統的RTDS硬體在環仿真試驗平台253
11.4 貴州電網WPSS系統的現場試驗255
11.4.1 試驗系統概況255
11.4.2 機端電壓階躍試驗256
11.4.3 拉合思林線II回試驗258
參考文獻262
