[发明专利]同步相量测量单元PMU的动态性能测试方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统广域测量技术领域。具体涉及一种在线测试PMU动态性能的方法。

背景技术

基于同步相量测量单元PMU的广域测量系统可以对电网的动态运行状况进行记录和监视。目前省级以上电网都在大规模建设PMU子站和广域测量系统WAMS主站。虽然IEEE C37.118标准对同步相量测量单元PMU的静态特性做出了规定，但是没有一套成熟的PMU的动态特性测试方法。迄今为止，各厂家的PMU产品在实际运行环境中的精度和相量测量的一致性，并没有严格地经过检验。而PMU的动态测量性能是其区别于传统SCADA的最重要特征之一。关于PMU的动态性能测试可分为实验室测试和现场测试。这是因为许多现场环境包括信号难以在实验室中复现，因此有必要通过在线PMU动态性能的监测来评价PMU动态性能。受现场运行条件的限制，不可能实现同信号比较，因此在线PMU动态性能监测主要通过比较不同的PMU量测结果计算指标，寻找数据中的矛盾或异常，在此基础上，对出现的矛盾或异常加以解释，从而达到测试各PMU动态性能的目的。

发明内容

当实际频率偏移额定工频时会导致PMU电流、电压幅值以及相位的计算产生误差。由频率偏移造成的幅值误差往往呈振荡状态，并且频率越偏离额定工频，幅值误差的振荡频率越大。为了有效地实现对同步相量测量单元PMU动态性能的测试，本发明公开了一种基于WAMS主站相量数据来在线测试同步相连测量单元PMU动态性能的方法，该技术方案具体如下：一种同步相量测量单元PMU动态性能的测试方法，所述方法基于电力系统广域测量系统WAMS主站实时数据，真实反应实际运行情况下同步相量测量单元PMU的动态性能，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)通过预定频率采集广域测量系统WAMS主站实时数据，其中所述实时数据为需要进行动态测试的同步相量测试单元PMU所量测的频率和电压相量；

(2)计算步骤(1)所采集的电压相量每秒内的幅值变化率和所采集的频率在每秒内的频率变化率，其中所述幅值变化率和频率变化率为电压相量的幅值和频率实时数据波峰和波谷之间的差值，实时记录每秒平均频率所属频率区间，和平均频率落入此区间时电压相量在每秒内的幅值变化率；

(3)根据以下公式分别计算频率变化率K1、幅值变化率K2和频偏-幅值变化率K3；

(4)将所计算得到的频率变化率K1、幅值变化率K2和频偏-幅值变化率K3分别与预设的频率变化率阈值、电压幅值变化率阈值和频偏-幅值变化率阈值相比较，当频率变化率K1、幅值变化率K2和频偏-幅值变化率K3均小于预设的相应阈值时，判断同步相量测量单元PMU的动态性能合格；当频率变化率K1、幅值变化率K2和频偏-幅值变化率K3中任一项大于预设的相应阈值时，判断同步相量测量单元PMU的动态性能不合格。

其中，计算频率变化率K1的公式如下，

K1=1NΣi=1Nxi,]]>N为统计周期长度，单位为秒，x_i为每秒频率变化率；

计算电压幅值变化率K2的公式如下，

K2=1NΣi=1Nyi,]]>N为统计周期长度，其单位为秒，y_i为电压相量在每秒内的的幅值变化率；

计算频偏-幅值变化率K3的方法如下，

a)将有效的频率区段均分为M个频率区间f(m)，m∈[1，M]；