專(zhuān)利名稱(chēng)：增強(qiáng)輸電系統(tǒng)的廣域控制可靠性的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸電系統(tǒng)的廣域控制領(lǐng)域。本發(fā)明尤其涉及用于增強(qiáng)輸電系統(tǒng)中廣域控制可靠性的方法、裝置和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
隨著電カ市場(chǎng)不斷放松管制，從遠(yuǎn)距離發(fā)電機(jī)到本地客戶的負(fù)荷傳輸和電カ運(yùn)轉(zhuǎn)換成常規(guī)慣例。因?yàn)殡姤局g的競(jìng)爭(zhēng)且新興國(guó)家需要優(yōu)化資產(chǎn)，數(shù)量増加的電カ通過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于傳輸瓶頸，頻繁地導(dǎo)致?lián)砣?。傳輸瓶頸典型地通過(guò)在傳輸接口上引入傳輸限制處理。這改善了系統(tǒng)安全性。然而，它也還意味著在較低成本的生產(chǎn)從電力線斷開(kāi)的同時(shí)必須連接到較高成本的生產(chǎn)。因而，傳輸瓶頸對(duì)于社會(huì)而言具有很大的成本。如果不希望有傳輸限制，則系統(tǒng)安 全性會(huì)降低，這可能意味著大量客戶的斷開(kāi)或甚至可信意外中的完全停電。傳輸瓶頸的根本物理原因通常涉及電力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)。需要避免很多動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象以確保足夠安全的系統(tǒng)操作，這些動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象諸如是同步性丟失、電壓崩潰和增長(zhǎng)的機(jī)電振蕩。就這方面而言，輸電系統(tǒng)是高度動(dòng)態(tài)的，且需要控制和反饋以改善性能和増加傳輸限制。例如，對(duì)于在輸電系統(tǒng)的一部分中出現(xiàn)的不希望的機(jī)電振蕩，這些振蕩一般具有小于幾Hz的頻率，且只要它們足夠快地衰減則被認(rèn)為是可接受的。它們例如通過(guò)系統(tǒng)負(fù)荷中的常規(guī)變化或可能在故障之后出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)中的切換事件發(fā)起，且它們是任何電カ系統(tǒng)的特征。上述振蕩通常也被稱(chēng)為區(qū)域間振蕩模式，因?yàn)樗鼈兊湫偷赜上到y(tǒng)的ー個(gè)地理區(qū)域中的ー組機(jī)器導(dǎo)致，該地理區(qū)域中的該組機(jī)器相對(duì)于系統(tǒng)的另一地理區(qū)域的一組機(jī)器擺動(dòng)。當(dāng)例如由于在發(fā)電機(jī)、負(fù)荷和/或傳輸線的連接或斷開(kāi)之后電カ流的新分配，輸電系統(tǒng)的操作點(diǎn)發(fā)生改變時(shí)，可能出現(xiàn)阻尼振蕩不足。在這些情況中，傳輸電力中幾麗的增加可能形成穩(wěn)定振蕩和不穩(wěn)定振蕩之間的差異，而該不穩(wěn)定振蕩可能潛在地導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或?qū)е峦叫詠G失、互連丟失且最終導(dǎo)致不能向客戶提供電力。對(duì)輸電系統(tǒng)的適當(dāng)監(jiān)控和控制可以幫助網(wǎng)絡(luò)操作人員精確地評(píng)估輸電系統(tǒng)狀態(tài)且通過(guò)采取諸如連接特別設(shè)計(jì)的振蕩阻尼設(shè)備之類(lèi)的適當(dāng)措施來(lái)避免總照明不足。抑制這種區(qū)域間模式振蕩是已知的。電カ振蕩阻尼例如在文章“Applicationof FACTS Devices for Damping of Power System Oscillations” (R. Sadikovic 等，proceedings of the Power Tech conference 2005, June 27-30, St. Petersburg RU 上)中描述。阻尼可以基于系統(tǒng)屬性的局部測(cè)量值，即基于在確定所需阻尼且也執(zhí)行所需阻尼的位置附近所測(cè)量的系統(tǒng)屬性，或者基于系統(tǒng)的各個(gè)區(qū)域中的測(cè)量值。第一種類(lèi)型的阻尼通常指示局部電カ振蕩阻尼，而后ー種情況通常命名為廣域電カ振蕩阻尼。后一種類(lèi)型的阻尼在很多方面是優(yōu)選的，因?yàn)樗侨值囟皇蔷植康乜紤]系統(tǒng)性能。在這種情況中，通常使用相量測(cè)量單元(PMU)收集測(cè)量值。然而，因?yàn)闇y(cè)量值是從這種系統(tǒng)的各個(gè)區(qū)域收集的，這些測(cè)量值可能在它們到達(dá)執(zhí)行或控制廣域電カ振蕩阻尼的電力振蕩阻尼単元之前經(jīng)歷很長(zhǎng)的路程。因此，測(cè)量值可能在到達(dá)控制設(shè)備時(shí)經(jīng)歷延遲。這可能是嚴(yán)重的，因?yàn)槿绻舆t太長(zhǎng)，在某些情形中可能不再能夠基于這些測(cè)量抑制振蕩。另外，延遲是對(duì)阻尼可能具有負(fù)面影響的測(cè)量的偏差的僅有的ー種類(lèi)型。它例如也可能是故障。執(zhí)行電力振蕩阻尼的大多數(shù)系統(tǒng)還使用相量數(shù)據(jù)集中器(PDC)，該P(yáng)DC收集測(cè)量值，且彼此在時(shí)間對(duì)準(zhǔn)它們，且然后根據(jù)產(chǎn)生時(shí)間將對(duì)準(zhǔn)的測(cè)量轉(zhuǎn)發(fā)到電力振蕩阻尼単元。在這樣做吋，PDC典型地一直等待，直到已經(jīng)接收了具有相同產(chǎn)生時(shí)間(通常以顯示產(chǎn)生時(shí)間的時(shí)間戳的形式)的所有收集的測(cè)量值。當(dāng)接收了所有這種時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的測(cè)量值時(shí)，PDC然后將它們轉(zhuǎn)發(fā)到電カ振蕩阻尼単元。然而，這意味著如果ー個(gè)測(cè)量值被延遲，所有的測(cè)量值均被延遲。這因此可能停止有效的電力振蕩阻尼。因此，存在對(duì)于增強(qiáng)輸電系統(tǒng)的控制可靠性且尤其是改善電カ振蕩阻尼的需求。

存在涉及電カ振蕩阻尼的ー些現(xiàn)有技術(shù)。Mekki 等人的文章“Damping Controller Input-Signal Loss Effects on theWide-Area Stability of an Interconnected Power System” (Power EngineeringSociety Summer Meeting, 2000. IEEE,第 1015-1019 頁(yè)，vol. 2)討論了使用局部測(cè)量值替換廣域控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程測(cè)量信號(hào)。Ghosh和 Ledwich 的文章“Opportunities in Wide Area Control and Measurements(WACAM)，，(Australasian Universities Power Engineering Conference AUPEC 2006,2006年12月10-13日，Melbourne, Victoria, Australia)討論了在控制設(shè)計(jì)中使用冗余遠(yuǎn)程測(cè)量值。其中，基于丟失的遠(yuǎn)程信號(hào)的檢測(cè)來(lái)選擇控制參數(shù)集。Xue 的文阜.‘Some Viewpoints and Experiences on Wide Area MeasurementSystems and Wide Area Control Systems” (Power and Energy Society GeneralMeeting-Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century,2008IEEE，2008年7月20-24日，第1_6頁(yè))討論了提供ー種統(tǒng)一信息平臺(tái)，其中設(shè)置了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)。分析和控制停電的能力被描述為通過(guò)使用從PMU數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果提取的知識(shí)而增強(qiáng)。US 7，149，637討論了檢測(cè)振蕩和使用線性模型來(lái)估算其參數(shù)。Avila-Rosales 和 Giri 的文章“Wide-Area Monitoring and Control for PowerSystem Grid S ecurity，，(15th Power Systems Computation Conference Proc, 2005)論了使用PDC收集PMU測(cè)量值且在能量管理系統(tǒng)(EMS)應(yīng)用中使用這些測(cè)量來(lái)預(yù)測(cè)控制行為。進(jìn)ー步已知PDC除了輸電系統(tǒng)中控制之外的其他領(lǐng)域中使用。在US2008/0189061中，PMU和P⑶用于計(jì)算電カ線的下垂。然而，這些文檔都沒(méi)有提供上述問(wèn)題的解決方案。因此，存在當(dāng)執(zhí)行電力振蕩阻尼時(shí)改善可靠性的需要。本發(fā)明因此針對(duì)的是增強(qiáng)輸電系統(tǒng)的控制可靠性且尤其是增強(qiáng)輸電系統(tǒng)中電カ振蕩阻尼的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是改善當(dāng)控制輸電系統(tǒng)時(shí)的可靠性。該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求I和11的方法和裝置以及根據(jù)權(quán)利要求17的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。其他的優(yōu)選實(shí)施例從從屬權(quán)利要求顯而易見(jiàn)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供ー種改善輸電系統(tǒng)中廣域控制可靠性的方法，其中廣域控制基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)量在輸電系統(tǒng)中執(zhí)行。該方法包括以下步驟從在輸電系統(tǒng)中進(jìn)行的測(cè)量中獲得實(shí)際測(cè)量值的集合，基于被發(fā)送到系統(tǒng)的至少ー個(gè)控制信號(hào)和系統(tǒng)模型產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該集合的實(shí)際測(cè)量值的估算測(cè)量值，以及如果滿足與至少ー個(gè)實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)偏差條件，則使用相應(yīng)估算 測(cè)量值至少替換與該ー個(gè)或多個(gè)偏差條件相關(guān)聯(lián)的集合的實(shí)際測(cè)量值。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供ー種改善輸電系統(tǒng)中廣域控制可靠性的裝置，其中廣域控制基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)量在輸電系統(tǒng)中執(zhí)行。該裝置包括估算單元，配置成基于被發(fā)送到系統(tǒng)的至少ー個(gè)控制信號(hào)和系統(tǒng)模型產(chǎn)生估算測(cè)量值，其中該估算測(cè)量值對(duì)應(yīng)于由系統(tǒng)中的大量測(cè)量提供設(shè)備所提供的實(shí)際測(cè)量值的集合，以及控制單元，配置成在滿足與至少ー個(gè)實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)偏差條件時(shí)，使用相應(yīng)估算測(cè)量值至少替換與該ー個(gè)或多個(gè)偏差條件相關(guān)聯(lián)的集合的實(shí)際測(cè)量值。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供ー種改善輸電系統(tǒng)中廣域控制可靠性的計(jì)算機(jī)程序，其中廣域控制基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)量在輸電系統(tǒng)中執(zhí)行。該計(jì)算機(jī)程序可以裝載到ー個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)的ー個(gè)或多個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器中且包括計(jì)算機(jī)程序代碼裝置以在程序被裝載到ー個(gè)或多個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器時(shí)使得該ー個(gè)和更多計(jì)算機(jī)基于被發(fā)送到系統(tǒng)的至少ー個(gè)控制信號(hào)和系統(tǒng)模型產(chǎn)生估算測(cè)量值，其中該估算測(cè)量值對(duì)應(yīng)于由系統(tǒng)中的很多測(cè)量提供設(shè)備所提供的實(shí)際測(cè)量值的集合，以及如果滿足與至少ー個(gè)實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)偏差條件，則使用相應(yīng)估算測(cè)量值至少替換與該ー個(gè)或多個(gè)偏差條件相關(guān)聯(lián)的集合的實(shí)際測(cè)量值。此處，在某些期望方面，測(cè)量值的偏差是測(cè)量值方面的偏差，該方面可能涉及測(cè)量值的內(nèi)容，比如程度或類(lèi)型。然而，它也可能涉及行為，比如諸如延遲的時(shí)間行為。如果測(cè)量值的ー個(gè)方面從希望值偏差太大程度，則滿足偏差條件。根據(jù)這些方面的本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點(diǎn)即使ー個(gè)或多個(gè)實(shí)際測(cè)量值滿足通常需要其他類(lèi)型控制(比如轉(zhuǎn)換到局部電カ振蕩阻尼或電カ振蕩阻尼的吸收)的偏差條件，仍允許廣域電カ振蕩阻尼的連續(xù)使用。因此，這增加了諸如廣域電カ振蕩阻尼的控制的可靠性。由于使用可以十分接近地模擬實(shí)際系統(tǒng)的模型，所以進(jìn)ー步可能的是執(zhí)行的控制將非常接近普通控制。本發(fā)明進(jìn)一步可以在僅涉及設(shè)備的簡(jiǎn)單修改的條件下實(shí)施，這種修改主要可能涉及軟件的變化。在本發(fā)明的一個(gè)變型中，系統(tǒng)模型也被調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)可以通過(guò)估算單元執(zhí)行。調(diào)節(jié)進(jìn)一歩可以?xún)H在不滿足偏差條件時(shí)執(zhí)行。在本發(fā)明的另ー變型中，以第一速率獲得實(shí)際測(cè)量值且以第二較低速率調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型，其中第一速率可以是第二速率的十倍。
根據(jù)本發(fā)明的另ー變型，如果實(shí)際測(cè)量值具有超過(guò)時(shí)間延遲閾值的貫穿系統(tǒng)時(shí)間延遲，則對(duì)于實(shí)際測(cè)量值，可以滿足ー個(gè)偏差條件。這種時(shí)間延遲可以至少依賴(lài)于實(shí)際測(cè)量值的產(chǎn)生時(shí)間與系統(tǒng)的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元接收實(shí)際測(cè)量值的時(shí)間之間的差值。還可以對(duì)是否滿足與集合的實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的任意偏差條件做出調(diào)查。這種調(diào)查可以通過(guò)控制單元執(zhí)行。它也可以通過(guò)測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元執(zhí)行。根據(jù)另ー變型，模型包括等式的集合，所述等式包括識(shí)別系統(tǒng)狀態(tài)、控制信號(hào)和估算測(cè)量值之間的關(guān)系的函數(shù)。這些函數(shù)可以是線性或非線性函數(shù)。


在下文中將參考在附圖中說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例，更詳細(xì)地解釋本發(fā)明的內(nèi)容，附圖中 圖I示意性示出經(jīng)由測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備連接到電カ控制設(shè)備的輸電系統(tǒng)中的多個(gè)測(cè)量提供設(shè)備，其中該測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例用于增強(qiáng)可靠性的裝置，圖2示出形成根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的裝置的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備的框圖，圖3示出在圖2測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備中提供的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元的原理布局，圖4示意性示出在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的輸電系統(tǒng)的模型中使用的數(shù)據(jù)，圖5示出概要說(shuō)明在測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備中執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的方法的多個(gè)方法步驟的流程圖，圖6示意性示出經(jīng)由測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備連接到電カ控制設(shè)備的輸電系統(tǒng)中的多個(gè)測(cè)量提供設(shè)備，其中該電カ控制設(shè)備是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例用于增強(qiáng)可靠性的裝置，以及圖7示意性示出在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的輸電系統(tǒng)的模型中使用的數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式圖I示意性示出了輸電系統(tǒng)，其中提供有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的裝置。輸電系統(tǒng)優(yōu)選地是AC輸電系統(tǒng)，且在諸如50或60Hz的網(wǎng)絡(luò)頻率操作。輸電系統(tǒng)可以在很多地理區(qū)域中提供。這些區(qū)域典型地彼此大間隔地提供，其中作為示例，ー個(gè)區(qū)域可以在芬蘭的南部提供且另一區(qū)域可以在挪威的南部提供。地理區(qū)域可以被認(rèn)為是相干區(qū)域。連貫區(qū)域是其中一組電機(jī)(諸如同步發(fā)電機(jī))相干地運(yùn)動(dòng)即它們一同振蕩的區(qū)域。這種區(qū)域還被稱(chēng)為電氣區(qū)域，因?yàn)殡姍C(jī)在電氣方面彼此靠近。在這些地理區(qū)域中，存在用于連接地理分離的區(qū)域的高壓聯(lián)絡(luò)電線、中壓電線、用于變換電壓和用于切換電線之間的連接的變電站以及局部區(qū)域中的各種總線。測(cè)量設(shè)備還例如以電壓互感器和/或電流互感器的形式連接到這種電カ線和總線。此處測(cè)量設(shè)備可以連接到測(cè)量提供設(shè)備12、14和16，這些測(cè)量提供設(shè)備可以是相量測(cè)量單元(PMU)。PMU提供關(guān)于系統(tǒng)的打有時(shí)間戳的局部數(shù)據(jù)，即，系統(tǒng)數(shù)據(jù)且尤其是電流和電壓相量。通過(guò)PMU在整個(gè)系統(tǒng)收集且被集中處理的多個(gè)相量測(cè)量值因此可以提供輸電系統(tǒng)的整體電氣狀態(tài)的快照。這種PMU通常還裝配有GPS時(shí)鐘，GPS時(shí)鐘自身與GPS衛(wèi)星20、22、24和26形式的參考時(shí)鐘設(shè)備同步，且PMU通常在等距的時(shí)間點(diǎn)(例如每20ms)發(fā)送相量的形式(諸如正序相量)的測(cè)量值。這些測(cè)量包括打有時(shí)間戳的相量的測(cè)量值，其中時(shí)間戳代表在系統(tǒng)中測(cè)量該相量時(shí)的時(shí)間點(diǎn)。
在圖I中，一般存在n個(gè)這種測(cè)量提供設(shè)備12、14和16，每ー個(gè)均提供相應(yīng)測(cè)量量值的測(cè)量相量yl、y2和yn。在該示例中，測(cè)量提供設(shè)備全都是提供測(cè)量相量、對(duì)相量打時(shí)間戳且發(fā)送這些相量以便這些相量被電カ控制設(shè)備10處理的PMU。此處應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在不同地理區(qū)域中，系統(tǒng)中可以存在很多不同的測(cè)量提供設(shè)備，其中地理區(qū)域通常對(duì)應(yīng)于的分離的ー組機(jī)器，該組機(jī)器相對(duì)于另一地理區(qū)域中的一組機(jī)器擺動(dòng)。在圖I中，第一測(cè)量提供設(shè)備12示出為發(fā)送第一測(cè)量值或相量yl，典型地為電壓相量，第二測(cè)量提供設(shè)備14示為發(fā)送第二相量12且第n測(cè)量提供設(shè)備16示為發(fā)送第n相量yn。所有這些相量yl、y2、yn被在線地測(cè)量且提供給電カ控制設(shè)備10。相量因而在等距地理位置獲得且通過(guò)通常使用GPS時(shí)鐘的測(cè)量提供設(shè)備12、14和16來(lái)打時(shí)間戳，且經(jīng)由可能數(shù)千公里長(zhǎng)的通信信道發(fā)送到測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18。測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18可以是相量數(shù)據(jù)集中器(roc)且接收上述測(cè)量值且同步它們，即，來(lái)封裝具有相同時(shí)間戳的相量。它因而在時(shí)間上彼此對(duì)準(zhǔn)測(cè)量值。此處這些測(cè)量形成被發(fā)送到電カ控制設(shè)備10的實(shí)際測(cè)量量值的集合。
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測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18將監(jiān)聽(tīng)定期地(例如每20ms)發(fā)送打有時(shí)間戳的相量的測(cè)量提供設(shè)備。常規(guī)的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18根據(jù)時(shí)間戳對(duì)準(zhǔn)相量，在每個(gè)時(shí)隙期望來(lái)自測(cè)量提供設(shè)備的一個(gè)測(cè)量或相量，且當(dāng)對(duì)應(yīng)于給定時(shí)隙的測(cè)量可用時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)際測(cè)量量值的集合中的所有測(cè)量。圖I中的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18具有一些其他功能性，這將在下面更詳細(xì)地描述。因?yàn)檫@些附加功能性，圖I中的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例增強(qiáng)可靠性的裝置。測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18向電カ控制設(shè)備10的廣域控制単元提供時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的實(shí)際測(cè)量值yl, 12， yn或?qū)嶋H測(cè)量量值的相量，該廣域控制單元此處是電カ振蕩阻尼単元28。可以以針對(duì)致動(dòng)器提供的通用電カ控制系統(tǒng)的形式來(lái)提供電カ控制設(shè)備10，該致動(dòng)器可以是同步發(fā)電機(jī)或FACTS或HVDC裝置。電カ控制設(shè)備10此處包括為致動(dòng)器提供致動(dòng)器控制信號(hào)的致動(dòng)器控制単元34。就這方面而言，在電カ控制設(shè)備10中產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)被添加到致動(dòng)器控制単元34產(chǎn)生的致動(dòng)器控制信號(hào)以抵消電カ振蕩。該調(diào)制信號(hào)此處被簡(jiǎn)單地命名為控制信號(hào)CS。該控制信號(hào)CS因而通過(guò)廣域電力振蕩阻尼単元28產(chǎn)生且被提供到致動(dòng)器控制単元34?？刂菩盘?hào)CS還可以被提供到測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18。電カ控制設(shè)備10還可以包括諸如GPS時(shí)鐘的用于精確定時(shí)的時(shí)間保持電路。這通過(guò)提供有天線的電カ控制設(shè)備10指示。廣域電力振蕩阻尼単元28因而可以產(chǎn)生應(yīng)用于致動(dòng)器控制單元34的控制信號(hào)CS以執(zhí)行諸如區(qū)域間電カ振蕩阻尼的廣域控制。如何執(zhí)行這種阻尼在本領(lǐng)域中是已知的且在此處不做更詳細(xì)地描述。作為示例，它可以使用超前-滯后補(bǔ)償執(zhí)行。在電カ控制設(shè)備10中，廣域電力振蕩阻尼單元28還連接到轉(zhuǎn)換單元32，該轉(zhuǎn)換單元32還連接到局域控制單元(此處為局部電カ振蕩阻尼単元30的形式)以及致動(dòng)器控制単元34。此處與廣域電力振蕩阻尼単元28并行地提供局部電カ振蕩阻尼単元30。廣域電力振蕩阻尼単元28提供一個(gè)反饋回路，而局部電カ振蕩阻尼単元30提供另一反饋回路，兩個(gè)回路均用于閉環(huán)電カ振蕩阻尼(POD)，這與機(jī)電振蕩的阻尼相同。圖頂端的局部反饋信號(hào)對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)配置，其中輸入信號(hào)^是局部測(cè)量的量值，例如，局部傳輸線上的電カ流或局部導(dǎo)出的頻率。該局部電力振蕩阻尼単元30因而接收局部測(cè)量^且提供基于這些局部測(cè)量n確定的調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)可以被添加到致動(dòng)器控制単元34產(chǎn)生的控制信號(hào)。廣域電力振蕩阻尼単元28和局部電カ振蕩阻尼単元30因此均連接到轉(zhuǎn)換單元32，該轉(zhuǎn)換単元32將信號(hào)從這兩個(gè)單元28和30其中任意一個(gè)傳輸?shù)街聞?dòng)器控制単元34以執(zhí)行電カ振蕩阻尼。圖2示意性概要說(shuō)明當(dāng)用作根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的裝置時(shí)測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18的一種實(shí)現(xiàn)方式。該測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18包括從測(cè)量提供設(shè)備接收實(shí)際測(cè)量的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36。它進(jìn)而連接到控制單元38。測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36向控制單元38提供實(shí)際測(cè)量(此處通過(guò)從第二和第三測(cè)量提供設(shè)備14和16獲得的測(cè)量y2，. . . yn來(lái)示例)，且從該控制單元38接收時(shí)間延遲調(diào)查信號(hào)TDI。測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18還包括估算單元40，該估算単元包括測(cè)量估算提供元件42和減法元件44。測(cè)量估算提供元件42從電カ控制設(shè)備的廣域電カ振蕩阻尼単元接收控制信號(hào)CS且基于系統(tǒng)模型G提供估算測(cè)量量值EMQ集合的估算測(cè)量值yl，，12'，...yn'的集合。估算量值EMQ的所述集合一方面被提供到減法元件44且另一方面被提供到控制單元38。減法單元44還接收實(shí)際測(cè)量量值A(chǔ)MQ的實(shí)際測(cè)量值yl，y2，. . . yn且向測(cè)量估算提供元件42提供兩個(gè)量值集合之間的差值EMQ-AMQ。測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備還裝配有諸如GPS時(shí)鐘的用于精確定時(shí)的時(shí)間保持電路。這通過(guò)提供有天線的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備指示。

控制單元38對(duì)它從測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36接收以及從估算単元40接收的值做出選擇且，向電カ控制設(shè)備中的廣域電力振蕩阻尼単元提供選擇值。作為示例，此處它提供第一估算測(cè)量值yl,、第二實(shí)際測(cè)量值12和第n實(shí)際測(cè)量值。將簡(jiǎn)短地詳細(xì)描述如何執(zhí)行這種選擇。測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36本質(zhì)可以由很多緩存器組成，每個(gè)連接的測(cè)量提供設(shè)備ー個(gè)。在圖3中示意性示出一個(gè)這種測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36的方框示意圖。測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36包括很多堆棧STl、ST2，STn ;每個(gè)測(cè)量提供設(shè)備12、14和16 —個(gè)，其中根據(jù)測(cè)量被接收的時(shí)間戳或時(shí)隙將測(cè)量值放在堆棧中。每個(gè)堆棧底部的測(cè)量則是最新接收的測(cè)量，且每個(gè)堆棧頂部的測(cè)量是按次序下一個(gè)發(fā)送到控制單元38的測(cè)量。頂部堆棧位置此處被提供到圖3的右邊且底部堆棧位置被提供到圖3的左邊。在圖3中給出的示例中，在堆棧STl、ST2和STn中，第一測(cè)量提供設(shè)備12的實(shí)際測(cè)量值相對(duì)于來(lái)自其他測(cè)量提供設(shè)備14和16的測(cè)量被延遲。因?yàn)闇y(cè)量堆棧單元36通常在他們轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)量之前等待將被接收的對(duì)應(yīng)于相同時(shí)隙的所有測(cè)量，這意味著來(lái)自第二和第三測(cè)量提供設(shè)備14和16的測(cè)量被堆積，直到從第一測(cè)量提供設(shè)備12接收具有相同時(shí)間戳的測(cè)量。這在圖3中通過(guò)在其堆棧中具有對(duì)應(yīng)于時(shí)間tn、tn+1、tn+2、tn+3和tn+4的時(shí)間戳的測(cè)量的堆棧ST2和ST n示出，而堆棧ST I僅有具有時(shí)間戳tn的ー個(gè)測(cè)量。因此，如果來(lái)自第一測(cè)量提供設(shè)備2的測(cè)量相對(duì)于來(lái)自其他測(cè)量提供設(shè)備的測(cè)量被延遲，則將存在系統(tǒng)中經(jīng)歷的時(shí)間延遲。此處，圖3的示例性時(shí)間延遲是4* At，其中At是時(shí)隙的長(zhǎng)度，其典型地可以是20ms。此處應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,選擇示出的實(shí)際延遲僅是為了示例延遲對(duì)于測(cè)量堆棧單元的影響。實(shí)際延遲可能遠(yuǎn)大于圖中指示的延遲。這意味著，在上面針對(duì)常規(guī)測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備描述的情形中，在實(shí)際測(cè)量從測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備36被轉(zhuǎn)發(fā)到電カ控制設(shè)備中的廣域電力振蕩阻尼単元之前，將存在通過(guò)圖3中的4* A t示例的延遲。如果延遲太長(zhǎng)，則不能執(zhí)行廣域電カ振蕩阻尼且在這種情況中必須使用局部電カ振蕩阻尼。圖4示意性示出系統(tǒng)模型G中使用的數(shù)據(jù)，其在估算單元40的測(cè)量估算提供元件42中存儲(chǔ)且由其使用。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，存在一個(gè)控制信號(hào)CS以及與控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的很多估算測(cè)量量值EMQl、EMQ2和EMQn。這些量值在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)具有與控制信號(hào)的脈沖相關(guān)聯(lián)的值。在測(cè)量估算提供元件42的操作期間，存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)于來(lái)自第一測(cè)量單元12的測(cè)量的第一估算測(cè)量量值EMQl的值デn、對(duì)應(yīng)于來(lái)自第二測(cè)量單元14的測(cè)量的第二估算測(cè)量量值EMQ2的值デ21以及對(duì)應(yīng)于來(lái)自第n測(cè)量單元16的第n個(gè)估算測(cè)量量值EMQn的值デnl，其中所有這些值與在第一時(shí)間も發(fā)送的控制信號(hào)CS的第一脈沖U1相關(guān)聯(lián)。還存儲(chǔ)有第一估算測(cè)量量值EMQl的值デ12、第二估算測(cè)量量值EMQ2的值デ22以及第n個(gè)估算測(cè)量量值EMQn的值デn2，其中所有這些值與在時(shí)間t2發(fā)送的控制信號(hào)CS的第二脈沖U2相關(guān)聯(lián)。這一直繼續(xù)，直到最終存在第一估算測(cè)量量值EMQl的最近第m個(gè)值デlm、第二估算測(cè)量量值EMQ2的值デ2m以及第n個(gè)估算測(cè)量量值的值デ ，其中所有這些值與脈沖Um和時(shí)間^相關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)在將也參考圖5描述作為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的增強(qiáng)可靠性的裝置的測(cè) 量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18的功能性，其中圖5公開(kāi)了測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備中執(zhí)行的多個(gè)方法步驟的流程圖。測(cè)量提供設(shè)備12、14、16用于基于整個(gè)系統(tǒng)上來(lái)自遠(yuǎn)程位置的測(cè)量獲得復(fù)數(shù)電壓和電流，即相量。測(cè)量提供設(shè)備設(shè)置有GPS時(shí)鐘，即它們具有與GPS衛(wèi)星20、22、24和26形式的參考時(shí)鐘設(shè)備接觸的時(shí)間保持電路以提供精確定吋。由于該原因，所有測(cè)量提供設(shè)備
12、14和16設(shè)置有天線，其中每個(gè)天線可以監(jiān)聽(tīng)‘m’個(gè)衛(wèi)星。這些測(cè)量然后獲得時(shí)間保持電路所戳印的時(shí)間。來(lái)自所有測(cè)量提供設(shè)備12、14、16的數(shù)據(jù)(相量形式)yl、y2、yn然后被發(fā)送到測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18，該測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18因而可以是中央相量數(shù)據(jù)集中器(roc)。該數(shù)據(jù)組成了實(shí)際測(cè)量量值A(chǔ)MQ的集合的實(shí)際測(cè)量值的集合。此處測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18從電カ控制設(shè)備10是分離的。然而應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，作為備選，測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備可以作為ー個(gè)単元包括在電カ控制設(shè)備10中。該測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18負(fù)責(zé)同步從所有測(cè)量提供設(shè)備12、14、16接收的數(shù)據(jù)。同步的數(shù)據(jù)然后被遞送到電カ控制設(shè)備10且更具體而言被遞送到廣域電カ振蕩阻尼単元28，該廣域電カ振蕩阻尼単元28產(chǎn)生控制信號(hào)CS，該控制信號(hào)CS用于通過(guò)致動(dòng)器控制單元34提供電カ振蕩阻尼。該控制信號(hào)CS還從廣域電カ振蕩阻尼単元28被提供到估算單元40的測(cè)量估算提供元件42。該控制信號(hào)此處可以是在測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備中例如通過(guò)測(cè)量提供元件42所戳印的時(shí)間。以便被對(duì)準(zhǔn)且與實(shí)際測(cè)量值一同使用。作為備選，控制信號(hào)可以是電力控制設(shè)備所戳印的時(shí)間，其中廣域電力振蕩阻尼単元可以控制這種時(shí)間戳印。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，在步驟46，也在測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36中接收實(shí)際測(cè)量值yl、y2、yn的集合，其中在正常操作中，該集合的值在相應(yīng)的緩存器ST1、ST2和ST n中緩存，直到具有相同時(shí)間戳的所有值都被接收。并行于實(shí)際測(cè)量值的這種接收，在步驟48，測(cè)量估算單元40基于控制信號(hào)CS提供相應(yīng)的估算測(cè)量值yl' , y2'和yn。最初，該控制信號(hào)可以是零，這是不執(zhí)行阻尼的情況。通過(guò)使用輸電系統(tǒng)的等效動(dòng)態(tài)模型G且在該模型中應(yīng)用控制信號(hào)CS來(lái)進(jìn)行估算。此處模型根據(jù)G =タ，パ提供傳遞函數(shù)，其中G是包括多個(gè)傳遞函數(shù)的矩陣，j)，是估算測(cè)量值的向量且G是控制信號(hào)值的向量。在通過(guò)輸電系統(tǒng)的模型G提供的系統(tǒng)等式的集合中，應(yīng)用控制信號(hào)CS。這通過(guò)使用q個(gè)狀態(tài)X完成，其中作為示例，數(shù)字q可以是50。在依賴(lài)于狀態(tài)數(shù)目的狀態(tài)空間中提供等式。此處，這些等式可以是定義估算測(cè)量量值的值、系統(tǒng)的狀態(tài)和控制信號(hào)的脈沖之間的關(guān)系的非線性等式或線性等式。這些函數(shù)因而限定了系統(tǒng)狀態(tài)、控制信號(hào)值和估算測(cè)量值之間的關(guān)系。若干不同估算測(cè)量量值和若干不同控制信號(hào)的值可以被輸入到這些等式。如果存在n個(gè)輸出或估算值、q個(gè)狀態(tài)或P個(gè)輸入或控制信號(hào)，則等式可以一般表達(dá)為Xk+i =yk+l =F3(Xk) +F4(Uk)(フハ
其中k是當(dāng)前檢查的時(shí)間點(diǎn),義+1是在時(shí)間點(diǎn)k+1的大小為n的估算測(cè)量值向量，ち是在時(shí)間點(diǎn)k的大小為q的狀態(tài)向量，ち+!是在時(shí)間點(diǎn)k+1的大小為q的預(yù)測(cè)狀態(tài)向量，、是大小為P的控制信號(hào)脈沖向量，K氏)和A(も)分別是大小為qXq和nXq的矩陣，包括時(shí)間點(diǎn)k的狀態(tài)X的函數(shù)，而和巧(、)是大小為nX q和nXp的矩陣，具有在時(shí)間點(diǎn)k的控制信號(hào)脈沖u的函數(shù)。此處，這些矩陣的函數(shù)可以是非線性的，但是也可以是線性的。在第一實(shí)施例中，p = 1，這實(shí)際使得控制信號(hào)脈沖向量ん成為變量且矩陣ち(、)和ろ(、)成為向量。因此可以看出，在該特殊情況中，等式限定了單輸入多輸出(SIMO)系統(tǒng)。如果函數(shù)是線性的，等式還可以簡(jiǎn)化為^+1+B^uk⑶yk+l = C*xk +D*uk(4、其中，A、B、C和D是具有模型的所需系統(tǒng)常量的矩陣。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，B和D實(shí)際是向量。因而可以看出，基于前ー時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)和控制信號(hào)脈沖獲得特定時(shí)間點(diǎn)的估算測(cè)量值。控制信號(hào)CS的脈沖u此處被輸入到用于每個(gè)時(shí)間k的這些等式中，且在每個(gè)后續(xù)時(shí)間點(diǎn)k+1，產(chǎn)生被提供到控制單元38的估算測(cè)量值yl'、y2'和yn"的集合。這些值的集合還被提供到減法單元44?？刂茊卧?8還調(diào)查是否滿足與至少ー個(gè)實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的偏差條件中的ー個(gè)或多個(gè)。此處偏差條件的這種調(diào)查涉及在測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元中對(duì)實(shí)際測(cè)量值的時(shí)間延遲TD的調(diào)查，步驟50。如果控制単元未接收實(shí)際測(cè)量值達(dá)某ー時(shí)間量，則可以執(zhí)行這種調(diào)查。在本發(fā)明的一個(gè)變型中，這可能涉及調(diào)查堆棧ST1、ST2，. . . STn的頂部上實(shí)際測(cè)量的時(shí)間戳。可以通過(guò)控制單元38向測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36發(fā)送時(shí)間延遲調(diào)查信號(hào)TDI來(lái)執(zhí)行該調(diào)查，該測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36使用堆棧頂部的值的時(shí)間戳答復(fù)。然后可以通過(guò)控制單元將這些時(shí)間戳與閾值TH進(jìn)行比較，且如果堆棧頂部位置的時(shí)間戳超過(guò)該閾值TH，則滿足這種特定偏差條件，因?yàn)閷?shí)際測(cè)量中的至少ー些具有超過(guò)閾值TH的時(shí)間延遲，步驟52?？刂茊卧€可以比較從測(cè)量堆棧單元接收實(shí)際測(cè)量值的最后集合開(kāi)始所消逝的時(shí)間，且如果該時(shí)間延遲超過(guò)時(shí)間延遲閾值，則直接命令測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元轉(zhuǎn)發(fā)這些測(cè)量的最早測(cè)量。另外，測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元本身也可以將堆棧頂部的時(shí)間戳與閾值進(jìn)行比較，且告知控制單元延遲(在這種情況中，控制單元可以命令測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元發(fā)送堆棧頂部的測(cè)量)，或者測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元本身轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)際測(cè)量信號(hào)的不完整集合。在后一種情況中，這種轉(zhuǎn)發(fā)可以伴隨有并不存在所有測(cè)量值且其中ー些丟失的指示?？刂茊卧€可以通過(guò)調(diào)查其自身接收的實(shí)際值查明其自身。這種調(diào)查可以通過(guò)偏差條件調(diào)查元件執(zhí)行，該元件因而可以在控制單元中、測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元中或二者中提供。與偏差條件調(diào)查元件因此將與涉及延遲方面的偏差條件相關(guān)調(diào)查該集合的實(shí)際測(cè)量值通過(guò)輸電系統(tǒng)的時(shí)間延遲，其中時(shí)間延遲將至少依賴(lài)于實(shí)際測(cè)量值的產(chǎn)生時(shí)間和測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36接收實(shí)際測(cè)量值的時(shí)間之間的差值且在這種情況中也由該差值組成，并且然后將該延遲與閾值進(jìn)行比較。在稍后例如在電カ控制設(shè)備中做出調(diào)查的情況下，延遲將依賴(lài)于該差值。如果延遲低于閾值TH，則不滿足偏差條件，則使用估算測(cè)量量值EMQ和實(shí)際測(cè)量量值QAM之間的差值來(lái)調(diào)節(jié)模型G，步驟54。這意味著將針對(duì)某ー時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的控制信號(hào)的脈沖而估算的測(cè)量值與具有指示相同時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間戳的實(shí)際測(cè)量值相比較。在從測(cè)量提供設(shè)備接收的實(shí)際測(cè)量值和作為該特定實(shí)際測(cè)量值估算的估算值之間進(jìn)一歩形成差異。還可以通過(guò)測(cè)量估算提供元件42向減法元件44提供估算量值EMQ和測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元38向減 法元件44提供相應(yīng)實(shí)際測(cè)量量值A(chǔ)MQ來(lái)執(zhí)行比較。這些量值然后在減法單元44中彼此相減且差值被提供到測(cè)量估算提供元件42。此后對(duì)模型G進(jìn)行調(diào)節(jié)。這可以通過(guò)改變用于最小化量值的實(shí)際和估算值之間的差值的上述等式的系數(shù)完成。這意味著當(dāng)執(zhí)行廣域控制時(shí)，表征輸電系統(tǒng)的空間狀態(tài)模型的系數(shù)被調(diào)節(jié)。這樣，獲得穩(wěn)定的系數(shù)集合。在這種情況中，包括集合的所有測(cè)量值的實(shí)際測(cè)量值的完整集合也被控制單元38從測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元38接收，且被發(fā)送到電カ控制設(shè)備10的廣域電力振蕩阻尼単元28，步驟56，該廣域電カ振蕩阻尼單元將繼續(xù)且產(chǎn)生控制信號(hào)CS的新脈沖，該脈沖被提供到致動(dòng)器控制單元34和執(zhí)行對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)到控制單元38的測(cè)量量值的新估算的測(cè)量估算提供元件42，而相應(yīng)的實(shí)際測(cè)量被測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36接收，接著是對(duì)時(shí)間延遲的新調(diào)查。然而，如果超過(guò)閾值TH，步驟52，S卩，延遲高于閾值，則滿足偏差條件，控制單元38命令測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36轉(zhuǎn)發(fā)它從討論的時(shí)間戳接收的所有實(shí)際測(cè)量值，即，測(cè)量值的不完整集合。作為示例，此處測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元36轉(zhuǎn)發(fā)第二和第n實(shí)際測(cè)量y2和yn。在測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元中不存在的實(shí)際測(cè)量，即未被接收的實(shí)際測(cè)量由控制單元38利用相應(yīng)估算測(cè)量值替換。這意味著具有超過(guò)閾值TH的時(shí)間延遲TD的實(shí)際測(cè)量值將被相應(yīng)估算測(cè)量值替換。在本示例中，第一測(cè)量值yl具有這種延遲且因此它被針對(duì)它所估算的相應(yīng)值yl'替換。此后，控制単元38將測(cè)量值的修改集合轉(zhuǎn)發(fā)到電カ控制設(shè)備10中的廣域電力振蕩阻尼単元28，其將繼續(xù)且基于這些值產(chǎn)生控制信號(hào)脈沖。此后再次接收測(cè)量且針對(duì)下一后續(xù)時(shí)間戳執(zhí)行調(diào)查。然后這繼續(xù)并持續(xù)和實(shí)際測(cè)量被延遲ー樣長(zhǎng)的時(shí)間。只要至少ー個(gè)測(cè)量值被延遲，則不對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，只要存在延遲，調(diào)節(jié)因而被凍結(jié)。如果再次及時(shí)接收測(cè)量，正常操作可以在此后恢復(fù)。這樣，不管延遲如何，延遲的測(cè)量被估算測(cè)量多替換，且廣域電カ振蕩阻尼可以繼續(xù)。不需要轉(zhuǎn)換到局部電カ振蕩阻尼或中止電カ振蕩阻尼。以第一速率接收測(cè)量，該第一速率通常由測(cè)量提供設(shè)備的采樣速率決定。該第一速率典型地可以是每20ms接收ー個(gè)采樣。以第二速率做出調(diào)節(jié)。該第二速率可以與第一速率相同。然而，它也可以不同。在該第一實(shí)施例中，該第二速率低于第一速率。在本發(fā)明的該第一實(shí)施例中，第一速率進(jìn)ー步是第二速率的10倍高。這意味著在該第一實(shí)施例中，模型每200ms調(diào)節(jié)一次。然而，其他關(guān)系當(dāng)然也是可行的。關(guān)于模型的規(guī)定及其調(diào)節(jié)的更多信息可以在文章“Towards Real-timeImplementation of Adaptive Damping C ontrollers for FACTS Devices，.(P. Korba、M. Larsson、B. Chaudhuri、B. Pal、R. Majumder、R. Sadikovic 和 G. Andersson, IEEE PowerEngineering Society General Meeting, 2007)中找到，此處引用該文章以作參考。結(jié)合本發(fā)明的第一實(shí)施例描述的電カ控制設(shè)備10包括用于實(shí)現(xiàn)至局部電カ振蕩阻尼的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換邏輯。例如如果測(cè)量值的集合的所有測(cè)量或大部分測(cè)量丟失，或者如果測(cè)量量值的值延遲很長(zhǎng)時(shí)間，，則可以執(zhí)行這種轉(zhuǎn)換。然而應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，可以在不使用這種局部電カ振蕩阻尼且因此不使用轉(zhuǎn)換單元的條件下，執(zhí)行本發(fā)明。
上述系統(tǒng)是SMO系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到它可以應(yīng)用在MMO系統(tǒng)上。這種情形是本發(fā)明的第二實(shí)施例中的情況。圖6示意性示出根據(jù)本發(fā)明的這種變型的系統(tǒng)。大多數(shù)設(shè)備與圖I中的設(shè)備相同，且也包括相同的單元。然而，在圖6中存在ー些不同。在圖6的系統(tǒng)中，通過(guò)電カ控制設(shè)備10'提供根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例用于增強(qiáng)可靠性的裝置，和第一實(shí)施例中一祥，該電カ控制設(shè)備10'包括廣域和局域控制單元28和30以及轉(zhuǎn)換單元32。然而，在該第二實(shí)施例中，電カ控制設(shè)備10'還包括控制單元38和估算單元40。還存在本質(zhì)是常規(guī)PDC的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18'，即測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備本質(zhì)上僅包括測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元。但是存在ー個(gè)主要不同。既使測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備不具有所有測(cè)量，如果超過(guò)了時(shí)間延遲閾值，可能可以命令測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備提交與某一時(shí)間戳相關(guān)聯(lián)的測(cè)量。作為備選，測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18'可以配置成本身執(zhí)行該行為。當(dāng)接收這種命令或當(dāng)以這種方式主動(dòng)提交測(cè)量吋，測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18'將轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元的堆棧的頂部的實(shí)際測(cè)量，即它所具有的最早測(cè)量。在該系統(tǒng)中，如前所述，以與第一實(shí)施例中相同的方式存在從衛(wèi)星20、22、24和26接收精確定時(shí)且與測(cè)量堆棧設(shè)備18通信的多個(gè)測(cè)量提供設(shè)備12、14和16。測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備18'還與形成根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的裝置的電カ控制設(shè)備10'通信。如上所述，除了上述控制單元和估算單元40之外，根據(jù)該第二實(shí)施例的裝置10'包括廣域電力振蕩阻尼単元28、轉(zhuǎn)換單元32和局部電カ振蕩阻尼単元30。然而，它不包括任意致動(dòng)器控制単元。轉(zhuǎn)換單元28而是與第一、第二和第p致動(dòng)器控制単元34-A、34-B和34-C通信，每個(gè)致動(dòng)器控制單元與系統(tǒng)中分離的致動(dòng)器相關(guān)。此處，廣域電カ振蕩阻尼単元28提供意圖分別用于致動(dòng)器控制單元34-A、34-B和34-C的廣域控制信號(hào)CS1、CS2和CSp。在這種情況中，廣域電力振蕩阻尼單元28將控制信號(hào)CSl，CS2. . . CSp發(fā)送到致動(dòng)器控制単元34-A、34-B和34-C控制的致動(dòng)器。在圖6中可以看出，因而從輸電系統(tǒng)中的相同位置發(fā)送控制信號(hào)CS1、CS2和CSp，電カ振蕩阻尼控制單元28從該位置執(zhí)行電力振蕩控制。在本發(fā)明的這種變型中，估算單元40確定估算測(cè)量量值EMQ1、EMQ2. . . EMQn,且以和第一實(shí)施例相同的方式來(lái)調(diào)節(jié)模型。然而，此處估算量值依賴(lài)于多個(gè)控制信號(hào)CS1、CS2、...CSp。這可以在圖I中看出，該圖7示出控制信號(hào)CS1，CS2，...CSp以及估算量值EMQI, EMQ2. EMQn0在該第二實(shí)施例中，估算單元以上述更通用的形式應(yīng)用系統(tǒng)等式。在這種情況中，等式因此限定了多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)。因而，本發(fā)明的第二實(shí)施例允許當(dāng)ー個(gè)或多個(gè)實(shí)際測(cè)量在多致動(dòng)器環(huán)境中延遲或丟失時(shí)連續(xù)使用廣域電力振蕩阻尼。本發(fā)明具有很多優(yōu)點(diǎn)。既使ー個(gè)或多個(gè)實(shí)際測(cè)量值具有原本通常會(huì)導(dǎo)致到局部電力振蕩阻尼的轉(zhuǎn)換的延遲，它仍允許了廣域電カ振蕩阻尼的連續(xù)使用。這因此増加了這種廣域電力振蕩阻尼的可靠性。因?yàn)槭褂每梢允纸咏啬M實(shí)際系統(tǒng)的模型，執(zhí)行的控制可以非常接近正常控制。這進(jìn)ー步可以在僅涉及設(shè)備的簡(jiǎn)單修改的條件下完成，主要通過(guò)軟件的變化完成。存在可以對(duì)本發(fā)明做出的很多變型。在描述的實(shí)施例中，一旦存在超過(guò)閾值的延遲，則停止模型的調(diào)節(jié)。也可以繼續(xù)調(diào)節(jié)模型。當(dāng)然多于ー個(gè)測(cè)量值可能被延遲，在這種情況中所有延遲的測(cè)量使用估算值替換。還可以是一旦集合的測(cè)量值其中之一被延遲，則該組所有測(cè)量值被估算值替換。還可以在該組的一個(gè)值被延遲時(shí)替換在集合中出現(xiàn)的ー組實(shí)際測(cè)量值。該組然后可以與輸電系統(tǒng)的某一地理區(qū)域相關(guān)。 當(dāng)然還可以修改本發(fā)明的第一實(shí)施例以與若干控制信號(hào)一起使用，且修改本發(fā)明的第二實(shí)施例以?xún)H與一個(gè)控制信號(hào)一起使用。還可以分離控制単元和估算單元旦將它們放置在不同設(shè)備中。例如其中一個(gè)可以放置在測(cè)量對(duì)準(zhǔn)設(shè)備中且另ー個(gè)放置在電カ控制設(shè)備中。這些單元進(jìn)ー步根本不必在這些設(shè)備中提供，而是可以作為一個(gè)或兩個(gè)單獨(dú)的設(shè)備提供。上面針對(duì)延遲方面進(jìn)ー步描述了本發(fā)明。延遲僅是實(shí)際測(cè)量的ー個(gè)方面，對(duì)于實(shí)際測(cè)量，在滿足這方面的偏差調(diào)節(jié)時(shí)可以做出替換。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明可以與測(cè)量值的其他方面結(jié)合使用，諸如它們是比如具有錯(cuò)誤預(yù)測(cè)或錯(cuò)誤的值范圍故障，例如因?yàn)闇y(cè)量提供設(shè)備和GPS衛(wèi)星之間的連接的缺失而造成測(cè)量提供設(shè)備使用的計(jì)時(shí)不可靠，或者測(cè)量值完全丟失。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以具有這樣的優(yōu)點(diǎn)其以ー個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)中的ー個(gè)或多個(gè)處理器以及包括計(jì)算機(jī)程序代碼的內(nèi)部存儲(chǔ)器的形式提供，當(dāng)被處理器操作時(shí)該代碼執(zhí)行上述裝置功能性。因而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員很明顯的是，本發(fā)明的裝置可以是硬布線的，諸如以如圖2中所示的分離組件的形式提供，或者實(shí)施為計(jì)算機(jī)程序。這種計(jì)算機(jī)程序可以在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品上提供，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品諸如是攜帯上述計(jì)算機(jī)程序代碼的ー個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)載體，比如存儲(chǔ)棒或⑶ROM盤(pán)。如上所述，所述裝置可以在廣域監(jiān)控和控制平臺(tái)或PDC上提供。本發(fā)明的裝置因而可以在用于電カ電子致動(dòng)器(例如FACTS、HVC、PSS、發(fā)電機(jī)激勵(lì)系統(tǒng)等)的控制系統(tǒng)中運(yùn)行。盡管本發(fā)明的上述說(shuō)明描述了用于電カ振蕩阻尼的系統(tǒng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)至IJ，可以預(yù)見(jiàn)不涉及電カ振蕩阻尼的其他實(shí)施例。尤其是，用于遠(yuǎn)程電壓控制的控制方案和/或用于避免同步性丟失的控制方案。因此，本發(fā)明僅由下面的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種用于增強(qiáng)輸電系統(tǒng)中廣域控制可靠性的方法，所述廣域控制基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)量在所述輸電系統(tǒng)中執(zhí)行，所述方法包括步驟 從在所述輸電系統(tǒng)中進(jìn)行的測(cè)量(AMQ)中獲得(46)實(shí)際測(cè)量值的集合， 基于被發(fā)送到所述系統(tǒng)的至少ー個(gè)控制信號(hào)(CS ;CS1，CS2，. . . CSp)和系統(tǒng)模型(G)產(chǎn)生(48)對(duì)應(yīng)于該集合的實(shí)際測(cè)量值的估算測(cè)量值(yl’，y2’，...yn’)，以及 如果滿足與至少ー個(gè)實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)偏差條件(52)，則使用相應(yīng)估算測(cè)量值(yl')至少替換(58)與該ー個(gè)或多個(gè)偏差條件相關(guān)聯(lián)的集合的實(shí)際測(cè)量值(yl)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括調(diào)節(jié)(54)所述系統(tǒng)模型的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)的步驟僅在不滿足偏差時(shí)執(zhí)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中以第一速率獲得所述實(shí)際測(cè)量值，而以第二較低速率調(diào)節(jié)所述系統(tǒng)模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一速率是所述第二速率的10倍。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中如果實(shí)際測(cè)量值具有超過(guò)時(shí)間延遲閾值(TH)的貫穿所述系統(tǒng)的時(shí)間延遲，則對(duì)于該實(shí)際測(cè)量值，滿足ー個(gè)偏差條件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述時(shí)間延遲至少依賴(lài)于所述實(shí)際測(cè)量值的產(chǎn)生時(shí)間與所述系統(tǒng)的測(cè)量對(duì)準(zhǔn)單元(36)接收到所述實(shí)際測(cè)量值的時(shí)間之間的差值。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，還包括調(diào)查(50)是否滿足與所述集合的實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的任意偏差條件的步驟。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述模型包括等式的集合，該等式包括識(shí)別系統(tǒng)狀態(tài)、控制信號(hào)和估算測(cè)量值之間的關(guān)系的函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述函數(shù)是線性或非線性函數(shù)。
11.一種用于增強(qiáng)輸電系統(tǒng)中廣域控制可靠性的裝置(18 ;10’)，所述廣域控制基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)量在所述輸電系統(tǒng)中執(zhí)行，該裝置還包括 估算單元(40)，配置成基于被發(fā)送到所述系統(tǒng)的至少ー個(gè)控制信號(hào)(CS;CS1，CS2，...CSp)和系統(tǒng)模型(G)產(chǎn)生估算測(cè)量值(yl’，y2’，...yn’)，所述估算測(cè)量值對(duì)應(yīng)于由所述系統(tǒng)中的多個(gè)測(cè)量提供設(shè)備(12，14，16)所提供的實(shí)際測(cè)量值((yl，y2，. . .，yn)的集合，以及 控制單元(38)，配置成在滿足與至少ー個(gè)實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)偏差條件時(shí)，使用相應(yīng)估算測(cè)量值(yl’ )至少替換與所述ー個(gè)或多個(gè)偏差條件相關(guān)聯(lián)的集合的實(shí)際測(cè)量值(yl)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述估算單元還配置成調(diào)節(jié)所述系統(tǒng)模型。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述估算単元配置成僅在不滿足偏差時(shí)執(zhí)行調(diào)節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13其中任一項(xiàng)所述的裝置，其中通過(guò)所述測(cè)量提供設(shè)備以第一速率提供所述實(shí)際測(cè)量值，且所述估算単元配置成以第二較低速率調(diào)節(jié)所述系統(tǒng)模型。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-14其中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括偏差條件調(diào)查元件，其配置成調(diào)查是否滿足與所述集合的測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的任意偏差條件。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15其中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述偏差條件調(diào)查元件配置成調(diào)查實(shí)際測(cè)量值貫穿所述系統(tǒng)的時(shí)間延遲，且如果至少一個(gè)實(shí)際測(cè)量值具有超過(guò)時(shí)間延遲閾值(TH)的時(shí)間延遲，則確定偏差條件存在。
17.一種用于增強(qiáng)輸電系統(tǒng)中廣域控制可靠性的計(jì)算機(jī)程序，所述廣域控制基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)量在所述輸電系統(tǒng)中執(zhí)行，該計(jì)算機(jī)程序可被裝載到ー個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)的ー個(gè)或多個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器且包括計(jì)算機(jī)程序代碼裝置以使得當(dāng)所述程序被裝載到所述ー個(gè)或多個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器中時(shí)所述計(jì)算機(jī) 基于被發(fā)送到系統(tǒng)的至少ー個(gè)控制信號(hào)(CS ；CS1, CS2，. . . CSp)和系統(tǒng)模型(G)產(chǎn)生估算測(cè)量值(yl’，y2’，... yn’)，所述估算測(cè)量值對(duì)應(yīng)于由所述系統(tǒng)中的多個(gè)測(cè)量提供設(shè)備(12，14，16)提供的實(shí)際測(cè)量值((yl，y2，...，yn)的集合，以及 如果滿足與至少ー個(gè)實(shí)際測(cè)量值(yl)相關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)偏差條件，使用相應(yīng)估算測(cè)量值(yl’ )至少替換與所述ー個(gè)或多個(gè)偏差條件相關(guān)聯(lián)的集合的實(shí)際測(cè)量值。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于增強(qiáng)輸電系統(tǒng)中廣域控制可靠性的方法、裝置和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)量在輸電系統(tǒng)中執(zhí)行廣域控制。該裝置包括估算單元(40)，其配置成基于被發(fā)送到系統(tǒng)的至少一個(gè)控制信號(hào)(CS)和系統(tǒng)模型(G)產(chǎn)生估算測(cè)量值(y1’，y2’，...yn’)，其中該估算測(cè)量值對(duì)應(yīng)于由系統(tǒng)中的大量測(cè)量提供設(shè)備所提供的實(shí)際測(cè)量值(y1，y2，...，yn)的集合。該裝置還包括控制單元(38)，其配置成在滿足與至少一個(gè)實(shí)際測(cè)量值相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)偏差條件時(shí)，使用相應(yīng)估算測(cè)量值(y1’)至少替換與該一個(gè)或多個(gè)偏差條件相關(guān)聯(lián)的集合的實(shí)際測(cè)量值(y1)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102870308SQ201080066301
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
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