輕型廣域測(cè)量系統(tǒng)信息系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、基于同步相量測(cè)量裝置(Phasor Measurement Unit，PMU)的電力系統(tǒng)廣域測(cè)量系統(tǒng)(Wide-Area Measurement System，WAMS)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并在安全監(jiān)控、穩(wěn)定分析與控制中發(fā)揮著重大作用。在傳統(tǒng)PMU基礎(chǔ)上，本文作者所在課題組研發(fā)了布置于低壓側(cè)電網(wǎng)的輕型同步相量測(cè)量裝置(Phasor Measurement Unit Light，PMU Light)，并在全國(guó)各大高

2、校進(jìn)行了裝置的布置，進(jìn)而構(gòu)建了國(guó)內(nèi)首套輕型廣域測(cè)量系統(tǒng)(Wide-Area Measurement System Light，WAMSLight)。隨著布置在全國(guó)各地的PMU Light越來(lái)越多，裝置提供的高精度、高密度數(shù)據(jù)越來(lái)越多。但是，WAMS Light在線數(shù)據(jù)處理程序和可視化程序目前還無(wú)法準(zhǔn)確、高效的對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理和展示。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線的分析處理，并通過(guò)直觀、有效的可視化方法將系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)以及在

3、線分析的結(jié)果展示出來(lái)變得十分迫切。要實(shí)現(xiàn)這些功能，需要開(kāi)發(fā)出良好的WAMS Light信息系統(tǒng)。
　　論文主要內(nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了WAMS Light的信息系統(tǒng)，其由數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器以及可視化展示終端等組成，它們通過(guò)100M局域網(wǎng)互聯(lián)。給出了PMU Light采集到的原始數(shù)據(jù)的接收、保存以及顯示方法;Socket通信的原理、實(shí)現(xiàn)方法;開(kāi)發(fā)了用于歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的Acess數(shù)據(jù)庫(kù)和用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

4、的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù);設(shè)計(jì)了應(yīng)用程序服務(wù)器和Web服務(wù)器的主要功能。
　　(2)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了頻率安全性在線評(píng)估，并探討了頻率失穩(wěn)軌跡模式特征和在線辨識(shí)。本文將課題組提出的頻率偏移量化評(píng)估方法進(jìn)行在線實(shí)施，根據(jù)頻率曲線與二元表[fcr，tcr]的關(guān)系，經(jīng)由數(shù)據(jù)濾波然后進(jìn)行安全裕度計(jì)算，開(kāi)發(fā)出了頻率安全在線評(píng)估模塊，進(jìn)行了系統(tǒng)集成。由于系統(tǒng)中發(fā)生機(jī)組低頻跳閘是暫態(tài)頻率失穩(wěn)的必要條件，因此崩潰前必定發(fā)生發(fā)電機(jī)切除事件，從而頻率軌跡曲線上凸是

5、頻率失穩(wěn)的必要條件，故可以利用頻率軌跡曲線的上凸或下凹特征來(lái)輔助暫態(tài)頻率穩(wěn)定的在線檢測(cè)。本文開(kāi)發(fā)出了頻率響應(yīng)軌跡特征在線提取程序，并分別用仿真數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)做了算例分析。
　　(3)為了充分地將系統(tǒng)測(cè)得的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以更加直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，更加清晰、準(zhǔn)確的掌握電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和變化趨勢(shì)，本文研究了數(shù)據(jù)可視化的方法并開(kāi)發(fā)了可視化的程序。包括了服務(wù)器端全國(guó)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的頻率、電壓和相角的集中曲線圖顯示;電壓向量圖的實(shí)時(shí)顯示以及事故

6、信息的記錄和可視化顯示。由于傳統(tǒng)的二維可視化方法難以滿足多維度信息快速準(zhǔn)確顯示的要求，本文還研究了三維可視化的方法，通過(guò)距離反比插值算法對(duì)各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行插值計(jì)算，在Qt中通過(guò)對(duì)應(yīng)色彩映射表進(jìn)行三維繪圖，三維可視化可以更加形象直觀的展現(xiàn)系統(tǒng)的變化趨勢(shì)。
　　(4)傳統(tǒng)的可視化平臺(tái)僅限于服務(wù)器端，用戶無(wú)法隨時(shí)隨地了解電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和大屏智能移動(dòng)終端的快速發(fā)展，需要研究拓展數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式。本文開(kāi)發(fā)了支持移動(dòng)端的可視化程序