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浙江电网PMU优化配置研究

王昌  
【摘要】:基于GPS技术的同步相量测量单元(PMU)在电力系统得到应用后,利用PMU高精度地直接测量节点电压幅值和相角的优点可实现线性状态估计,因而PMU在电网中的优化配置成为了研究热点。 本文首先介绍了线性状态估计模型、拓扑图论支配集理论和系统可观性原理,然后基于图论支配集理论和电力系统测量条件,提出节点按可观测性状态分类,考虑系统中零注入节点的数目来减少PMU装设。以保证系统完全可观性为约束条件,以最少的PMU配置数目为目标,形成了PMU优化配置问题。采用禁忌搜索方法求解该问题,保证了全局最优。并且在IEEE 14、30、57、118节点系统和浙江实际电网500kV系统(76节点)中对该方法进行了验证,只需在全网1/5到1/3的母线上配置PMU即可实现全网完全可观测并进行线性状态估计,结果表明该方法的有效性和可行性。 针对目前缺乏统一的PMU配置方法,提出了一种基于线性0-1整数规划的统一优化配置算法,并在此基础上导出了四种特殊模型,分别处理系统在正常运行方式下不考虑零注入节点完全可观测的PMU布点问题、考虑零注入节点PMU布点问题,在线路N-1故障时系统仍可观测的PMU布点问题及在PMU N-1失效时系统仍可观测的PMU布点问题。上述模型具有统一的形式,通过IEEE 14、30、57、118节点系统和2015年规划的浙江电网220kV实际系统(543节点)中布点验证了该方法的有效性和灵活性。


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