电力系统广域测量与控制应用技术

目录前言第0章 绪言10.1 电力系统测量与监控系统的发展历程10.2 电力系统广域测量与控制的新问题和新挑战50.3 同步相量测量与控制的国内外研究现状及技术发展动态70.3.1 广域测量数据的压缩技术70.3.2 基于同步相量测量的次同步振荡辨识90.3.3 广域闭环控制系统的时延处理及工程应用100.4 本书的章节导读12**部分 广域同步测量数据的压缩第1章 基于小波变换的广域测量振荡信号数据压缩方法191.1 基于小波变换的通用数据压缩方法201.1.1 基于小波变换的数据压缩201.1.2 *佳小波基和分解层数的选择221.2 振荡频率与*佳小波基和分解层数之间的关系241.2.1 实测低频振荡信号的数据压缩241.2.2 实测次同步振荡信号的数据压缩271.2.3 模拟振荡信号的数据压缩281.2.4 分段线性模型301.3 算法对比及分析321.3.1 基于分段线性模型的数据压缩算法321.3.2 固定小波基和分解层数的数据压缩方法331.3.3 ESDC方法35第2章 适于广域测量数据的实时压缩及改进数据帧技术372.1 过滤压缩和旋转门压缩372.1.1 过滤压缩算法372.1.2 旋转门压缩算法382.1.3 压缩算法的评价方法392.2 实时数据压缩和数据重建402.2.1 ESDC实时数据压缩算法402.2.2 数据重建方法432.2.3 压缩算法的参数选择442.3 适于传输压缩数据的改进数据帧格式452.4 贵州电网WAMS数据压缩的测试实例472.4.1 低频振荡数据的压缩502.4.2 与其他压缩算法的对比分析512.4.3 对相量数据的压缩处理552.4.4 数据重建562.4.5 压缩数据包的大小59第3章 基于动态轨迹插值的同步相量实时数据压缩613.1 同步相量的特征和轨迹623.1.1 电力系统的动态模型及其动态同步相量623.1.2 同步相量的双向旋转特性和椭圆轨迹633.2 同步相量椭圆轨迹拟合方程的快速求解方法663.3 基于内插值和外插值的同步相量实时数据压缩与重建683.3.1 实时同步相量数据压缩（RSDC）683.3.2 实时数据压缩的同步误差控制机制713.3.3 实时同步相量数据压缩的流程733.4 验证743.4.1 两相间短路事件中的RSDC753.4.2 次同步振荡中的RSDC803.4.3 RSDC对合成数据的动态特性833.4.4 验证结论85第4章 基于迭代相量主成分分析的同步相量数据压缩864.1 相量主成分分析(PPCA)874.1.1 相量主成分分析的基本思想874.1.2 相量主成分分析的算法流程894.2 相量主成分分量的迭代选择方法934.2.1 传统的主成分分量选择方法944.2.2 相量主成分分量的迭代选择过程954.3 实际应用中的相量主成分分析迭代计算过程974.4 基于实测同步相量的仿真验证1004.4.1 三相对称的低频振荡场景1014.4.2 三相不对称的两相间短路场景1074.4.3 验证结论112第二部分 基于同步相量的电力系统次同步振荡参数辨识第5章 基于同步相量的电力系统次同步振荡参数辨识1155.1 同步相量数据对次同步振荡辨识的适用性分析1175.1.1 同步相量采样率的影响1185.1.2 同步相量计算对次同步振荡频率辨识的影响1195.1.3 同步相量计算对次同步振荡幅值辨识的影响1235.2 基于同步相量量测的次同步振荡参数辨识方法1255.2.1 次同步振荡参数辨识方法的基本思路1255.2.2 次同步振荡参数辨识方法的流程1265.2.3 数值仿真验证1275.3 实际电网中的次同步振荡参数辨识1285.3.1 次同步振荡事件I1285.3.2 次同步振荡事件II1325.3.3 对比验证小结134第6章 基于同步相量复频谱的次/超同步振荡参数辨识1366.1 同步相量的基波分量和次/超同步分量及其频谱特性1376.1.1 次同步振荡模型及其同步相量1376.1.2 同步相量的基波分量和次/超同步分量及其耦合特性1396.1.3 同步相量序列的DFT频谱分析1416.2 基于插值DFT算法的次/超同步分量参数辨识1426.2.1 次/超同步分量的辨识1436.2.2 基波分量的辨识1466.2.3 算法流程和特性1506.3 验证1526.3.1 验证一：合成信号的同步相量1526.3.2 验证二：基于次同步振荡仿真的模拟PMU数据157第7章 基于同步相量轨迹拟合的次/超同步振荡参数实时辨识1617.1 次/超同步振荡下的同步相量轨迹特征1627.2 基于同步相量轨迹拟合的次/超同步振荡参数辨识算法1657.2.1 同步相量轨迹拟合方程组构建1657.2.2 各分量的频率、幅值和相位计算1687.3 模拟PMU数据的验证和特性分析1697.4 仿真PMU数据的验证1747.4.1 场景一：振荡参数由恒定到快速变化的场景1757.4.2 场景二：振荡参数快速变化的场景177第三部分 时延处理及工程应用第8章 广域闭环控制系统中的时延测量及精细建模1838.1 广域闭环控制系统中的时延1838.1.1 闭环时延的产生1838.1.2 针对测量时延的进一步讨论1848.1.3 硬实时任务与软实时任务中的时延1858.2 通信时延1868.2.1 通信时延的线性估计模型1868.2.2 通信时延的测量1878.2.3 通信时延的实测结果1888.3 操作时延1908.3.1 RTDS硬件在环测试平台1918.3.2 操作时延的波形对比测量法1928.3.3 操作时延的实测结果及分析1948.4 闭环时延1958.4.1 实际系统中闭环时延的正态分布估计模型1968.4.2 实际电力系统中的WACS闭环时延的时标差测量法1978.5 贵州电网WACS闭环时延的实测结果1998.5.1 2-Mbps专用通道测试结果1998.5.2 SPDnet非专用通道测试结果2018.5.3 闭环时延的估计203第9章 广域闭环控制系统时延的数字仿真方法2059.1 时延及异常网络状态的模拟方法2069.1.1 WAMS时延的仿真原理2069.1.2 软实时与硬实时任务的时延仿真2089.1.3 异常网络状态的模拟2089.2 时延仿真的实现流程2099.2.1 基本流程2099.2.2 小步长子流程2109.2.3 大步长子流程2119.3 算例系统及实测时延数据2129.4 仿真结果及分析213第10章 广域闭环控制系统时延的分层预测补偿21710.1 广域闭环控制系统的分层结构21710.2 异常网络状态的补偿21810.3 闭环时延的分层预测补偿21910.3.1 简化的广域闭环控制系统21910.3.2 分层预测补偿方法22110.3.3 增量自回归预测方法22210.4 分层预测时延补偿方法的特性研究22410.4.1 理想时延补偿的特性22410.4.2 分段时延补偿的特性22410.4.3 分层预测时延补偿的特性22710.5 四机系统RTDS数值仿真测试22910.5.1 2-Mbps专用通道条件下的实测闭环时延的补偿测试23110.5.2 SPDnet非专用通道条件下的实测闭环时延的补偿测试23410.5.3 正态分布闭环时延的补偿测试23510.6 贵州电网实际WPSS的时延补偿测试23710.6.1 RTDS硬件在环仿真中的时延补偿测试23710.6.2 在实际电网中的时延补偿测试243第11章 基于广域测量信息的电力系统稳定器应用实例24511.1 贵州电网WPSS闭环控制系统24511.1.1 贵州电网WPSS系统的架构24511.1.2 WPSS控制器的设计24711.2 贵州电网WPSS系统的实现24811.2.1 实时操作系统和UDP协议24811.2.2 控制下行规约24811.2.3 NCU在电厂的安装24911.2.4 WPSS的投运条件25011.3 贵州电网WPSS系统的RTDS硬件在环仿真试验平台25311.4 贵州电网WPSS系统的现场试验25511.4.1 试验系统概况25511.4.2 机端电压阶跃试验25611.4.3 拉合思林线II回试验258参考文献262