熊 文 危國恩 王 莉 徐 全 于 力 姜 臻

（1.廣州供電局有限公司 2.南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司）*1

0 引言

電力系統(tǒng)作為社會運作，以及人們?nèi)粘Ｉ畹幕A，主要是由發(fā)電、輸電、變電以及配電等方面組成。從智能配電網(wǎng)的角度來說，經(jīng)常會受到一些因素的影響，導致智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計存在較大的誤差，進而對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，造成一定程度上的影響。因此，電力行業(yè)為了避免該問題的產(chǎn)生，逐漸將微型同步相量測量單元應用到智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計中，逐漸呈現(xiàn)多元化和互動性運行狀態(tài)，提升運行狀態(tài)估計的準確性，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，這樣對其行業(yè)的發(fā)展，也是非常有利的。

1 微型同步相量測量單元分析

在微型同步相量測量單元應用之前，需要對微型同步相量測量單元的相關內(nèi)容進行明確，這樣才能體現(xiàn)出其自身的優(yōu)勢。下面就從概述和重要性等方面，對其相關內(nèi)容展開分析和闡述。

1.1 概述

微型同步相量測量單元能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)全網(wǎng)信息實現(xiàn)異地同步測量的功能，這樣對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)估計、運行狀態(tài)穩(wěn)定控制、以及運行故障狀態(tài)識別、運行狀態(tài)保護等方面，都起到了非常重要的作用，如圖1所示。

微型同步相量測量單元的同步測量信號相對較為穩(wěn)定，并且可以利用其他先進的技術形式，保證數(shù)據(jù)采集的同步性和實時性［1］。同時，若信號處于失效的狀態(tài)，微型同步相量測量單元可以在一定程度上保證運行狀態(tài)的穩(wěn)定性和安全性。

1.2 重要性

由于智能配電網(wǎng)運行階段相對較為復雜，經(jīng)常會受到一些因素的影響。然而，微型同步相量測量單元在應用的時候，也對各項問題進行有效的規(guī)避和識別，保證智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計的準確性，提升其運行狀態(tài)的穩(wěn)定性。

1）由于電力電子化源荷導致智能配電網(wǎng)噪聲相對較強，并且具有一定的多樣性，通過利用微型同步相量測量單元提升運行故障識別和判斷的準確性。

2）微型同步相量測量單元的應用，可以準確和全面掌握智能配電網(wǎng)運行的狀態(tài)，并且根據(jù)實際情況進行控制，保證運行的穩(wěn)定性，這樣也是系統(tǒng)優(yōu)化的先決條件。

3）微型同步相量測量單元的測量度和采樣頻率都是相對較高的，可以有效測量智能配電網(wǎng)運行系統(tǒng)節(jié)點，分析電壓和電流的相關信息［2］。同時，可以通過規(guī)模化進行部署，這樣可以有效提升智能配電網(wǎng)運行的檢測能力，保證智能配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

2 具體應用

近幾年，電力行業(yè)為了保證智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計的準確性，提升其運行的穩(wěn)定性，逐漸將微型同步相量測量單元應用到其中，以下對具體的應用，展開分析和闡述。

2.1 診斷應用

在微型同步相量測量單元應用的時候，診斷應用作為一項基礎內(nèi)容，主要是從以下幾個方面展開。

1）智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計主要是利用已知的網(wǎng)絡模型和測量數(shù)據(jù)，盡可能地識別出電網(wǎng)運行的情況，分析其運行故障的所在。但是，由于智能配電網(wǎng)運行具有一定的波動性，因此在運行狀態(tài)估計的時候，具有一定的難度。然而，微型同步相量測量單元的應用，可用較為復雜的求解過程，對智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)進行估計。在計算的時候，需要先解決定義狀態(tài)量和測量狀態(tài)量之間的關系，其關系公式為：z=h（x）+e，其中z表示測量量，h（·） 表示狀態(tài)量x，并且呈現(xiàn)非線性關系，e為測量誤差。同時，在微型同步相量測量單元應用的時候，利用目標函數(shù)展開進一步的計算，其公式為：

式中，R為測量誤差的協(xié)方差矩陣［3］。另外，通過各項計算公式，可以對其中可能出現(xiàn)的影響因素，進行綜合性的考慮，這樣可以大大提升智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)的穩(wěn)定性。

2）隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，智能配電網(wǎng)運行規(guī)模逐漸擴大，這樣在運行階段難免會產(chǎn)生運行故障，那么，微型同步相量測量單元在應用的時候，首先需要假設各個運行故障依次發(fā)生，并且在假設完成以后，需要對故障進行數(shù)據(jù)采集和計算。其次，在計算完成以后，需要對電源節(jié)點的電壓運行狀態(tài)進行對比，這樣可以準確地識別出智能配電網(wǎng)運行故障。最后，在電源節(jié)點實測值和計算誤差之和為“0” 的話，那么就可以確定對應的負荷節(jié)點呈現(xiàn)運行故障的狀態(tài)。若是誤差之和最小值不為“0”，那么需要對輸電線路進行詳細分析，這樣也可以確定智能配電運行故障是否產(chǎn)生，以及產(chǎn)生的位置，進而可以準確地、有針對性地進行處理，提升智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計的準確性，為智能配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，提供基礎性的保證。

2.2 控制應用

微型同步相量測量單元在智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計應用的時候，所涉及的方面有很多，控制應用就是其中的一項內(nèi)容，主要內(nèi)容可以從以下幾個方面內(nèi)容展開。

2.2.1 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)

智能配電網(wǎng)中加入微電網(wǎng)運行，可以呈現(xiàn)并網(wǎng)和拖網(wǎng)的狀態(tài)，但是如何使兩者成為一個平穩(wěn)轉換的狀態(tài)，成為電力行業(yè)在智能配電網(wǎng)運行工作中的一項難點［4］。因此，微型同步相量測量單元在該方面應用的時候，需要進行綜合性的考慮，可以利用PMU量測數(shù)據(jù)實時計算微電網(wǎng)與主電網(wǎng)之間的不平衡功率，這樣可以將輸出功率進行實時輸出，進而提升智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計的準確性，保證運行狀態(tài)處于平穩(wěn)。

2.2.2 電能控制

電能控制也是控制應用中的一項重點內(nèi)容，微型同步相量測量單元在應用的時候，可以利用PUM和智能電能表量測數(shù)據(jù)，并且對基波電能和諧波電能等分別進行計算。同時，在計算完成以后，需要將兩者的比值作為函數(shù)目標，并且通過柔性交流輸電系統(tǒng)對可變電感和電容進行調(diào)整，如圖2所示，這樣可以實現(xiàn)實時監(jiān)測的狀態(tài)，大大降低了運行故障的產(chǎn)生。

2.2.3 控制保護

由于智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)相對較為復雜，所以做好控制保護工作是非常必要的。那么，微型同步相量測量單元在應用的時候，需要將該方面作為一項重點內(nèi)容，首先需要根據(jù)智能配電網(wǎng)運行區(qū)域提出保護算法、布點算法，這樣可以有效提升其保護性能；其次，可以利用局部測量值的方式，對運行區(qū)域進行控制，并且需要確定轉移流量，這樣可以大大提升運行狀態(tài)估計的準確性，提升其運行的穩(wěn)定性［5］。最后，可以利用PUM量測數(shù)據(jù)對智能配電網(wǎng)的運行結構進行實時測量，并且需要根據(jù)運行狀態(tài)，對繼電器的整定闡述進行實時更新，這樣不僅保證運行狀態(tài)估計實時性，也實現(xiàn)了自身的保護能力。

2.3 混合運行應用

混合運行也是微型同步相量測量單元在智能配電網(wǎng)運行的一項重點，在應用的時候，需要對運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并且采用分段擬合的方式，對誤差較大或者數(shù)據(jù)不全等方面進行處理。同時，在處理完成以后，需要構建多時間標尺混合量測預處理數(shù)據(jù)集，這樣可以準確分析配電網(wǎng)運行狀態(tài)的情況，從而提升運行狀態(tài)估計的準確性。

3 應用效果

微型同步相量測量單元的應用，對于智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計起到了重要的作用和意義。在應用的時候，通過有效的方式方法，可以有效提升運行狀態(tài)估計的準確性［6］。同時，對智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)進行實時控制，分析其中可能產(chǎn)生的故障，進行有效的解決，以此保證智能配電網(wǎng)狀態(tài)運行的穩(wěn)定性。

4 結束語

綜上所述，本文在簡要分析微型同步相量測量單元以后，從不同角度和方向，對微型同步相量測量單元在智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計的應用，展開了分析和闡述，例如診斷應用、控制應用、混合運行應用等方面，其目的就是保證智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)估計的準確性，提升智能配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，確保電力系統(tǒng)運行的有效性，促使其行業(yè)的發(fā)展進程。