抛砖引玉——WAMS结构和应用

shoupi

    近年来 ，广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System) 被大量应用于电力系统中。其中WAMS中的关键部分是PMU，PMU利用GPS时钟同步的特点．测量各节点以及线路的各种状态量，如：发电机功角，节点电压向量的幅值和相角等。通过GPS对时，将各个状态量打上时标。与传统远动装置RTU(Remote Terminal Unit)测量所不同的是，各PMU在上保持同步，而且可以测量相角。这样可以获得各个节点和母线的相量而不仅仅是有效值，从而可以直观地了解各个状态之间的关系。WAMS是以PMU为基层单元采集信息，经过通信系统上调度中心，实现对系统的监测，构成—个系统。

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0 ~5 ?- a8 v5 D. c% O2 rWAMS的结构

WAMS主要由位于厂站端的PMU通信系统和位于调度中心的控制系统组成。WAMS机构而如图一所示。其中主站位于省调度中心，子站为各功角监测点，子站由相角和功角测量装置、时间同步装置、通信系统和工控机组成。为了保证实时性 ，主站与子站之间的通信通道采用专用的微波通道，也有的采用光纤通道向控制中心传送数据。

WAMS结构与图l类似 ，只是在各功角测量子站中选择一个主力发电厂或枢纽变电站为参考站，该站的功角不但传送至控制中心 ，而且送到各监测子站．作为各测量点的参考相角，各子站便可得到 自己相角相对于系统参考点的角度，然后用这个信号进行就地控制如发电机调速、SVC的投切等。

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PMU原理
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PMU的关键在于相角和功角的测量 ，相角测量的原理主要有两类：一类是采用过零检测法，另一类是傅里叶变换法；功角测量的原理也主要有两种：一种是间接测量法，即通过测量发电机出口的电气量，按照同步发电机的方程计算得出功角。这种方法受发电机数学模型和参数误差的影响较大，如果采用的是稳态方程则显然只能用于稳态情况。 另一种是直接测量法，即直接测量发电机的转速或大轴位置，从而确定发电机的功角。直接测量法比间接测量法测量精度高，但实施困难。大部分采用直接法的功角测量都需要停机安装，而且需要空载启动，实施更加困难，如何获得q轴位置是难点。而有效值等量的测量则与传统装置无异。这里的相角是指母线电压或线路电流相对于系统参考轴之间的夹角，某台发电机的功角是指该机q轴与系统参考轴之间的夹角。

3 应用功能
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WAMS或PMU的价值最终应该体现在应用功能上。当前，国内外应用WAMS或PMU已经实现的功能有以下几种。
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(1)在线记录全网时间同步的故障录波，用于事故反演和分析。这是目前国内WAMS或PMU普遍具有的基本功能。

(2)部分电网将测量结果引入状态估计，改善了状态估计精度。
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(3)功角监视。根据APMU的测量结果，可以获得发电机以及各节点的空间矢量族，使调度人员在屏幕上能够可视化地了解系统功角拉开情况及其演变轨迹，从而了解安全程度。 对于将来的应用功能，文献给出了WAMS的可能应用功能 。

(4)基于广域测量信息的低频振荡在线检测。如：基于Prony算法的低频振荡研究等，这方面有很多的论文。

上面是小弟参考了几本书和几篇论文得到的，我也正在学习，希望对大家有用，说的不对、不好，希望多多指教。

shoupi

不好意思图片第一次没传上，抱歉，现在补上。

jj123jj

很好，总结的非常不错啊