同步相量測量裝置（PMU：phasor measurement unit）是利用全球定位系統（GPS）秒脈沖作為同步時鐘構成的相量測量單元。可用于電力系統的動態監測、系統保護和系統分析和預測等領域．是保障電網安全運行的重要設備。目前世界范圍內已安裝使用數百臺PMU。

PMU的基本原理為：濾波處理后的交流信號經A/D轉換器量化，微處理器按照算法計算出相量。依照IEEE標準1344- 1995規定的形式將正序相量、時間標記等裝配成報文，通過專用通道傳送到遠端的數據集中器。數據集中器收集來自各個PMU的信息，為全系統的監視、保護和控制提供數據。

同步相量測量技術在電力系統狀態估計與動態監視、穩定預測與控制、模型驗證、繼電保護、故障定位等方面獲得了應用或有應用前景。

（1） 狀態估計與動態監視：狀態估計是現代能量管理系統（ems）最重要的功能之一。傳統的狀態估計使用非同步的多種測量（如有功、無功功率，電壓、電流幅值等），通過迭代的方法求出電力系統的狀態，這個過程通常耗時幾秒鐘到幾分鐘，一般只適用于靜態狀態估計。

（2） 穩定預測與控制：同步相量測量技術可在擾動后的一個觀察窗內實時監視、記錄動態數據，利用這些數據可以預測系統的穩定性，并產生相應的控制決策。基于同步相量測量技術，采用模糊神經元網絡進行預測和控制決策，取pmu所提供的發電機轉子角度以及由轉子角度推算出的速度（變化率）等作為神經元網絡的輸入，輸出對應穩定、不穩定。在弱節點處安裝pmu，可以觀測電壓穩定性。pss利用pmu所提供的廣域相量作為輸入，構成全局控制環，可以消除區域間振蕩。

（3） 模型驗證：電力系統的許多運行極限是在數值仿真的基礎上得到的，而仿真程序是否正確在很大程序上取決于所采用的模型。同步相量測量技術使直接觀察擾動后的系統振蕩成為可能，比較觀察所得的數據與仿真的結果是否一致以驗證模型，修正模型直到二者一致。

（4） 繼電保護和故障定位：同步相量測量技術能提高設備保護、系統保護等各類保護的效率，最顯著的例子就是自適應失步保護。對故障點的準確定位將簡化和加快輸電線路的維護和修復工作，從而提高電力系統供電的連續性和可靠性。傳統的單端型故障定位方法是基于電抗測量原理，這種方法的精度將受故障電阻、系統阻抗、線路對稱情況和負荷情況等多種因素的影響。解決這一問題的根本出路是利用線路兩端同步測量的電壓和電流相量進行故障距離的求解，能獲得高精度和高穩定性的定位結果。

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