广域测量系统中计及安全性因素的PMU配置

发布时间：2017-11-25 12:24

  本文关键词：广域测量系统中计及安全性因素的PMU配置

  更多相关文章： 广域测量系统 PMU配置 状态估计 电力信息物理系统

【摘要】：随着信息通讯技术在电力系统网络中的广泛应用,越来越多的研究把两者作为一个紧密联系的整体来研究,即电力信息物理系统(Electrical Cyber Physical System, ECPS)。尽管信息通讯技术为电力系统的智能化做出了巨大贡献,但作为一个日益庞大的复杂系统,电力信息物理系统所面临的安全隐患也变得不容忽视。作为信息通讯技术在电力系统中较为关键的应用,广域测量系统(Wide Area Measurement System, WAMS)在数据采集、数据传输、控制决策等多个方面都存在被攻击者恶意攻击的隐患。功角向量测量单元(Phasor Measurement Unit, PMU)是广域测量系统的基础量测元件,如何确定系统中PMU的安装数目以及安装位置即为PMU的配置问题。传统的PMU优化配置研究往往以系统的可观性或经济性为优化目标,并且把重点放在优化配置算法的效率以及收敛性能等方面。然而,随着电力信息物理网络安全性得到越来越多的关注,关于PMU配置的研究也不应仅仅局限于可观性、经济性,安全性相关因素应当被充分考虑。本文针对上述情况,提出了一种在广域测量系统中,计及安全性因素的PMU合理配置方法。首先,从电力物理信息网络安全性研究的角度出发,从电力信息物理系统建模、电力信息物理系统联合仿真、电力信息物理系统安全性隐患等多个维度分析,对目前各类相关研究进行分类整理总结。其次,研究了电力系统状态估计的方法。在比较了包含最小二乘法、快速分解法在内的主要状态估算法后,选择了基于PMU所采用的线性最小二乘法来实现电力系统的状态估计。实验采用MATLAB编程模拟了WAMS中基于PMU的采用线性最小二乘法的状态估计,并比较了在无攻击与不同攻击等多种条件下的状态估计结果。最后,以状态估计在攻击条件下的偏移程度为指标,详细阐述了一种考虑安全性的PMU配置方法。并分别以IEEE14节点网络、IEEE30节点网络、IEEE57节点网络模型为例,给出了满足要求的PMU配置结果；同时,通过给出状态估计偏移指标与安全性指标随配置PMU个数增加的变化曲线,强化了该方法是适用范围与可操作性。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM933.31

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本文编号：1226024