第30卷第4期中国电机工程学报V ol.30 No.4 Feb.5, 2010 84 2010年2月5日Proceedings of the CSEE ?2010 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2010) 04-0084-07 中图分类号：TM 73 文献标志码：A 学科分类号：470?40 广域测量系统通信主干网的风险评估 彭静1，卢继平1，汪洋1，刘家伟2 (1．输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区 400030； 2．重庆电力公司沙坪坝供电局，重庆市沙坪坝区 400030) Risk Assessment of Backbone Communication Network in WAMS PENG Jing1, LU Ji-ping1, WANG Yang1, LIU Jia-wei2 (1. State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & System Security and New Technology (Chongqing University), Shapingba District, Chongqing 400030, China; 2. Chongqing Power Company Shapingba Power Supply Bureau, Shapingba District, Chongqing 400030, China) ABSTRACT: A mathematical model for risk assessment to communication backbone networks (CBN) in wide area measurement system (WAMS) was proposed. Considering the self-healing and ring structure characteristics of CBN, this paper gave a theoretical analysis to the model based on a typical ring network with 4 nodes and 2 optic fibers and double-direction, dual-passage through integrating qualitative and quantitative analysis. This model combined the four main factors of risk assessment together: assets, threats, vulnerabilities and risk impact. In order to get the final comprehensive risk value, the risk events probability and the risk impact value were calculated by reliability analysis and a comparison matrix which is borrowed from analytic hierarchy process (AHP), respectively. The results show that the method has a good operability and practicality, which can be used for follow-up assessment, and provides a basis to establish the security strategy for power systems. KEY WORDS: wide area measurement system (WAMS); communication backbone network (CBN); risk assessment; reliability; analytic hierarchy process (AHP) 摘要：根据电力系统中广域测量系统(wide area measurement system，WAMS)通信主干网的自愈环形结构特点，以一个 具代表性的4节点2纤双向通道环网为例，通过定性分析和 定量计算相结合，提出了WAMS通信主干网的风险评估模 型和计算方法。该模型将风险评估涉及的资产、威胁、脆弱 点和风险影响4大要素有机融合。采用可靠性分析方法计算 出风险事件发生的概率，借鉴层次分析法中构建比较判断矩 基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2004CB 217908)。 The National Basic Research Program of China (973 Program) (2004CB 217908). 阵实现风险影响值的量化计算，从而得出通信主干网的风险综合值。计算结果表明所提出的方法具有良好的实用性和可操作性，可用于后续的评估工作，并为电力系统制定安全保护策略提供了依据。 关键词：广域测量系统；通信主干网；风险评估；可靠性；层次分析法 0 引言 广域测量系统可以在同一参考时间框架下捕捉到大规模互联电网的实时稳态及动态信息，它能完成传统的数据采集与监控(supervisory control and data acquisition，SCADA)和能量管理系统(energy management system，EMS)不能完成的实时测量和紧急保护控制功能。为能在更精准的时间尺度和更广泛的空间跨度上对电力系统进行实时监控，WAMS对其通信网络提出了更高的实时性、可靠性和安全性要求。全光纤网络的交叉连接器和光分插复用器的出现促进了波分复用(wavelength division multiplexing，WDM) 技术的研究和发展。WDM环网保留了环形结构的自愈特性，同时还可以在不改变系统结构的情况下进行容量的平滑升级，它是组建高速、大容量通信系统的优选方案。目前，基于WDM光网络承载IP业务的自愈环网已经广泛应用于WAMS通信主干网络[1-5]。 风险管理一词最早出现于1956年的哈佛商业评论[6]，当时所谓的风险主要是指保险公司的财务风险，如今风险评估已经成为一门整合性的新科学，涉及到技术、管理和社会等各个层面。对于大区域电网而言，WAMS中传输的实时数据直接影响
GNSS星基增强系统综述 摘要:自GPS提供全球导航定位服务以来，无论是在经济、政治还是军事、民用 等方面都发挥了重要的作用，基于此，目前许多国家都在论证和建设自己的卫星 导航定位系统，比如，俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo等，中国的北斗卫星 导航定位系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）也于2012年底正式运行，并到2020年将能够提供全球服务。由各国卫星导航系统所构成的全球卫星导航 系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）广泛应用于位置服务、道路铁路、航空航天、农业、测绘、授时同步等多个领域，特别是在民用航空领域，其优势 更加突出[1]。 在状态空间域差分技术中广域精密定位技术主要以载波观测量为主，可以达 到分米甚至厘米级的定位精度，但其需要解算模糊度参数，因此初始化时间长， 且在卫星机动条件下，其解算的卫星星历及星钟差分改正数精度较低；而广域差 分技术，主要以伪距观测量为主，定位精度只有1-3m，但其模型简单，解算速度快，不需要初始化时间，且能够提供完备性信息，因此在民用航空领域得到了广 泛的应用。 关键词：星基增强、卫星导航、广域差分 1 意义 当前中国民航正在实施民航强国战略，要求加快建设现代空中交通服务系统。到2020年，中国民航运输机队规模将达到4000架，通用航空机队规模将达到5000架，航空器年起降架次将超过1500万，运输总周转量将达到1700亿吨公里以上，旅客运输量将超过7亿人次。中国是一个多地形国家，机场环境差异较大，依靠传统的仪表着陆系统、测距仪等陆基导航设备无法对飞机的安全起降做出充 分的保证，且其设备投资巨大，维护费用较高。当前国际民用航空领域正在从陆 基导航向星基导航（卫星导航系统及其增强系统）过渡。但我国目前在主要航路 和终端、进近仍以陆基导航为主要设备源，因此，基于中国民航运输航空运行需 求和导航技术发展现状，中国民航在其制定的导航技术发展战略的中期（2021年~2030年）将稳步推进从陆基导航向星基导航过渡，并建议开展星基增强系统（Satlellite Based Augmentation System,SBAS）的研究和实验工作。 2 研究现状 2.1 算法研究现状 最早的广域差分系统算法是由斯坦福大学的Parkinson提出，其通过已知精确坐标的监测站对导航卫星的实时监测，将站钟、星钟和星历放在一起进行最小二 乘估计，但这种方法的计算效率较慢；后来Enge P对该算法进行了优化，先将站 钟通过时间传递分离出来，然后再对星历及星钟进行统一解算；1999年斯坦福大 学与美国喷气推进实验室的工作小组对上述方法进一步改进，采用站间单差的方 法消除星钟误差来解算星历误差，再利用解算的星历误差来估计星钟误差[2]，目 前大部分的广域增强系统算法都是采用这种矢量差分的方法。2004年德国地学研 究中心对上述几种算法进行了综合分析，认为上述几种算法是等效的，其实质都 是星历与星钟的统一解算[3]。 国外目前对于GPS广域差分系统的研究较多，而对于BDS广域差分系统的研 究则还没有，国内目前对于GPS广域差分系统的算法的研究基本与国外一致，其
广域测量系统（WAMS）Wide Area Measurement System 制作人：吴永东江涛
一·ＷＡＭＳ定义： 广域测量系统（WAMS）主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的要求!利用全球定位系统(GPS)时钟同步!进行广域电力系统状态测量
a. 时间上同步：目前的各种电力系统故障录波仪!由于不同地点之间缺乏准确的共同时间标记!记录数据只是局部有效!难以用于全系统动态特性的分析，如何统一全电网的时标一直是困扰电力工作者的一大问题。 全球定位系统的出现!提供了一个很好的统一系统时标的工具，与传统方法相比GPS 具有精度高’微秒级、范围大(不需要通道联络(不受地理和气 候条件限制等优点!是电网时间统一的理想方法!在电力系统中已经有相当多的应用
b .空间上广域:随着西电东送(全国联网和电力市场的推进!电力系统的空间范围不断扩大!形成广域电力系统。广域电力系统的运行分析与控制!都是以状态测量为基础的。
?根据电力系统的发展需求!人们开始研究相量测量单元（PMU）和WAMS。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!通过GPS对时!将各个状态量统一在同一个时间坐标上。与传统远动终端装置RTU测量所不同的是PMU 在时间上保持同步!而且可以测量相角，这样可以获得各个节点和母线状态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相量关系。 ＷＡＭＳ是以ＰＭＵ为基层单元采集信息!经过通信系统上传至调度中心!实现对系统的监测!构成一个系统。
二ＷＡＭＳ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 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、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。
广域测量系统综述 广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的要求，利用全球定位系统GPS(Global Position System)时钟同步，进行广域电力系统状态测量。 传统的SCADA\EMS系统中，使用RTU（remote terminal unit）作为测量手段，能够测量电压、电流的有效值和功率，可以表征系统的稳态潮流，但没有对描述系统机电动态性能十分重要的相对相角量及其派生量；另一方面，测量的时间尺度为数秒级，因而得到的系统数据是历史的、不同时的，即便我们为其增加GPS时标，仍然只能监测系统稳态或准稳态运行情况。而在故障监测方面，传统的保护系统使用故障录波器DFR（digital fault recorder）作为监测手段，时间尺度可达到微秒级，速度很快。但DFR只能测量瞬时值，无法获得全面的系统动态过程信息，因而主要用于对故障后电磁暂态过程的记录，而无法对整个系统的动态过程进行记录和分析。而广域测量技术使用PMU（phasor measurement unit）作为测量手段，可以基于GPS标准时钟信号，测量得到信号的同步相量数据，其时间尺度介于RTU 和DFR之间，目前最快可达10ms左右。广域测量技术的优点在于，它可以实现异地的同步相量测量，并保持足够高的精度，同时能够保证高速通信和快速反应，因而非常适合目前不断扩大的电网规模。另一方面，由于提供了相量数据，我们可以分析功角、无功储备等动态信息，从而能够对电网的动态过程进行实时监测，有助于调度和控制。 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。网上有论文提出的WAMS结构如图1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。该系统已经通过了动模试验，各项技术指标已达运行要求，并且部分功能模块已经现场运行。 而有另一篇论文提出了一个更完整的监测系统，其结构如图2所示。
时滞电力系统中的LMI判据 李晓萌1013203012 摘要：本文对时滞电力系统建模、求解方法和技巧进行了总结。如今电力系统全国联网，成为一个整体。采用广域测量技术进行管理和控制成为必要的措施。然而，电力系统范围广、时滞大、控制方式复杂，容易产生运行不稳定等问题，如何采取有效的方法得以解决是我们当前面临的问题。采用广域信息可有效提高大型互联系统的动态性能，由于距离远，信号传输的延迟不可忽略。考虑信号时滞的电力系统可以看作一个时滞动力系统，本文首先介绍了时滞动力系统的模型以及时滞动力系统的稳定性；然后将计及广域信号时滞的电力系统建模为时滞微分代数方程组并分析了其小扰动稳定性。本文总结了已有的电力系统时滞模型，和能量函数形式，并用不同的方法进行解决，最后对未来主要工作进行了总结。 关键字：电力系统；时滞；能量函数；稳定性判据 0引言 在自然界中，系统状态的未来发展趋势往往既取决于当前运行状态，也与过去的状态直接相关，这类现象称为时滞现象[l]。时滞现象在电力系统中普遍存在。传统电力系统的控制器往往只基于本地信号进行控制，量测和通信环节中的延时很小，对系统稳定性分析和控制效果的影响也较小，在研究中一般都忽略时滞环节的影响。 随着现代大型互联电网的建立，电力系统的网络结构与动态行为更加复杂，传统的沿用局部信息的电力系统控制和保护设计方法将无法满足超大规模电力系统振荡抑制、系统保护和动态安全防御的要求。采用同步相量测量和现代通信技术，建立广域测量系统，利用全局信号来设计电力系统保护与控制是解决方法之一。而广域测量信息中存在明显的延时，不能完全忽略，因此研究广域信号的时滞对电力系统稳定性的影响，具有十分重要的现实意义。 考虑广域信号时滞影响的电力系统是一个时滞动力系统，可以建模为时滞微分代数方程组，通过分析其特征根在复平面的位置可以研究广域信号的时滞对电力系统小扰动稳定性的影响。 1 时滞电力系统 具有时滞的动力系统广泛存在于超大规模电路设计、信号处理、网络与通信、神经网络、生物环境与医学、建筑结构、化工过程、反馈控制系统、冶金过程以及经济、机械工程等各个科学和工程领域。由于时滞动力系统的解空间是无限维的，其理论分析往往非常困难。长期以来，时滞动力系统的分析和综
第29卷第10期电网技术 V ol.29 No.10 2005年5月Power System Technology May 2005 文章编号：1000-3673（2005）10-0046-07 中图分类号：TM76 文献标识码：A 学科代码：470·4054 广域测量系统在电力系统分析及控制中的应用综述 常乃超1，兰洲2，甘德强3，倪以信1 （1．香港大学电机电子工程系，中国香港特别行政区；2．清华大学深圳研究生院电力系统国家重点实 验室深圳研究室，广东省深圳市 518055；3．浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027） A SURVEY ON APPLICATIONS OF WIDE-AREA MEASUREMENT SYSTEM IN POWER SYSTEM ANALYSIS AND CONTROL CHANG Nai-chao1，LAN Zhou2，GAN De-qiang3，NI Yi-xin1 （1．Department of Electrical and Electronics Engineering，The University of Hong Kong，Hong Kong SAR，China； 2．National Key Laboratory of Power Systems in Shenzhen，Tsinghua University，Shenzhen 518055， Guangdong Province，China；3．College of Electrical Engineering，Zhejiang University， Hangzhou 310027，Zhejiang Province，China） ABSTRACT:Some possible applications of wide-area measurement system (WAMS) in power system are gathered up, including applications in static analysis, recording dynamic procedures of the whole power network and post-contingency analysis, identifying and calibrating the dynamic model of power system, transient stability prediction and control, voltage and frequency stability monitoring and control, analyzing and damping the low frequency oscillation, global feedback control, fault location and parameter measurement of transmission line, etc. Above-mentioned applications show that WAMS offers new viewpoints and solutions to many problems in power system analysis and control, so the further research on applications of WAMS in power systems is worth much. KEY WORDS: Wide-area measurement system（WAMS）；Phasor measurement unit（PMU）；Global position system （GPS）；Power system 摘要：综述了广域测量系统（Wide-Area Measurement System，WAMS）在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和事后分析、电力系统动态模型辨识和模型校正、暂态稳定预测及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制、故障定位及线路参数测量等方面的应用。通过这些应用可以看到，WAMS给电力系统分析与控制提供了新的视角和解决方法，值得深入研究。 关键词：广域测量系统（WAMS）；相量测量单元（PMU）；全球定位系统（GPS）；电力系统 1 引言 电力系统物理复杂性的迅速上升和电力工业运营机制的改变使得电力系统的安全稳定运行面临严峻挑战。大区电网的互联在提高电力系统运行经济性的同时使整个互联系统的动态过程变得更为复杂，可能导致整个互联系统的安全稳定裕度变小，诱发低频振荡和次同步振荡；日益严格的环境和生态保护要求使建造新的发电和输电系统受到限制，新建的大容量发电厂往往远离负荷中心，形成不利于安全稳定运行的远距离、大容量输电系统；电力工业由发电、输电、配电一体化的垂直垄断体制演变为开放、竞争的市场化运行机制，在提高电力系统运行效率的同时使电力系统的运行点愈发靠近其稳定极限，同时也增加了电力系统规划和运行的不确定和不安全因素。 电力系统动态问题在数学上可以归结为一组连续与离散变量动态共存的高维非线性微分-差分-代数方程（Differential Difference Algebraic Equations，DDAE），迄今求解DDAE仍是数学和控制界的一大难题，数值仿真几乎是目前唯一实用的求解方法，且可以预见在未来相当长的一段时间内这种理论研究上的困难并不会得到根本解决。在这种背景下，迫切需要引入新的技术手段来研究市场环境下大规模交直流互联电力系统的安全分析、监视及在线/实时稳定控制问题。 近来受到广泛关注的广域测量系统（Wide-area measurement system，WAMS）可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控
广域保护（稳控）技术国际现状及展望 蔡运清汪磊，Kip Morison ，Prabha Kundur周逢权，郭志忠美国许继公司加拿大 Powertech Labs, Inc. 北京许继公司 摘要 稳控系统在电网保护控制中是基本定位于常规保护及SCADA/EMS之间的系统保护控制手段。北美及欧洲从60年代起就有这类装置的应用，到80年代各大电网的规划，运行，及调度均对这类装置的功能及运行提出了非常明确的要求，由此积累了不少的实际运行经验。随着计算机技术及通讯技术的发展，新一代的稳控技术正在形成，这就是基于广域测量系统WAMS（Wide Area Measurements System）及在线动态安全分析（On-Line Dynamic Security Assessment）的广域保护WAP（Wide Area Protection ） 关键字：稳定控制，广域保护，SPS，RAS， WAMS，PMU 简介 由于世界上发生的多起稳定事故造成巨大损失，现代大电网的运行已经对系统的稳定与控制提出明确的需求。国际大电网会议（CIGRE），IEEE，及北美的区域性系统可靠性委员会均成立了专门的工作小组对此问题进行交流研究[1,6,7,10]。稳控系统在电网保护控制中是基本定位于常规保护及SCADA/EMS之间的系统保护控制手段。北美及欧洲从60年代起就有这类装置的应用，到80年代各大电网的规划，运行，及调度均对这类装置的功能及运行提出了非常明确的要求，由此积累了不少的实际运行经验。传统上这类保护控制被称为特殊保护系统 SPS (Special Protection System) ，补救控制系统 RAS（Remedial Action Scheme），或稳控系统。随着计算机技术及通讯技术的发展，新一代的稳控技术正在形成，这就是基于广域测量系统WAMS（Wide Area Measurements System）及在线动态安全分析（On-Line Dynamic Security Assessment）的广域保护WAP（Wide Area Protection ）。 传统保护是隔离故障，保证设备人身安全；而SPS及广域保护是保证电网在故障后仍能保持所需的 安全稳定工况。传统保护主要以通过开关动作来实现故障隔离。而SPS及广域保护则是通过系统有功、无功、电压，以及发电机组和负荷的调节来实现，即系统的δ ? P和V Q?调节来实现。其中自然会有本地、远程开关的动作。这里我们分两部分分别就广域保护技术及稳控技术现状进行技术分析。第一部分为广域保护技术展望，第二部分为稳控技术运行现状及实例介绍。 １．广域保护技术展望 1.1 广域保护（稳控）的目标 从应用的角度来看，电力系统广域 图 1 广域保护（WAP）的定义
广域保护研究现状报告
一、引言 随着全国联网工程的实施,我国电网规模日益扩大,运行方式越来越复杂,对电网的保护和稳定控制越来越重要。近年来,世界上发生的几次大停电事故都凸现了目前电力系统存在着继电保护和安全自动装置之间不能很好配合的严重缺陷,人们进一步认识到应该从整体或区域电网角度加强继电保护和自动控制,不仅要加强继电保护本身的可靠性,还要使继电保护和自动控制装置的动作相配合。广域保护系统在获取电网广域测量信息基础上,以全新的方式解决了大电网继电保护和安全自动装置之间的协调问题,是今后继电保护的发展方向。 二、广域保护的定义和构成 1、广域保护的定义及与传统继电保护区别 广域保护可定义为：依赖电力系统多点的信息，对故障进行快速、可靠、精确的切除，同时分析故障切除对系统安全稳定运行的影响，并采取相应的控制措施，可提高输电线可用容量或系统可靠性，同时实现继电保护和自动控制功能的系统。 目前提出的广域保护系统可以分为两类：一类是利用广域信息实现安全监视、控制、稳定边界计算及状态估计等功能，其侧重点在广域信息的利用和安全功能的实现；另一类则是利用广域信息完成继电保护功能。 广域保护在电网保护控制中是基本定位于传统保护及SCADA／EMS之间的系统保护控制手段，国际大电网会议将广域保护的功能及控制手段等进行了定义，其动作时间范围在100ms～100S之间。
传统的继电保护主要集中于元件保护，以线路、母线、变压器、发电机和电动机等为保护对象。传统保护以切除被保护元件内部故障为己任，主要通过开关动作来实现故障隔离。各电力设备的主保护相互独立，不顾及故障元件被切除后，剩余电力系统中的潮流转移引起的后果。比如故障元件被保护装置正确切除或正常元件被保护装置误切除后，由于功率的转移引起相邻电力元件的过载，导致过载保护动作等，这是传统继电保护的固有弊端。广域保护更注重保护整个系统的安全稳定运行，可识别系统的各种运行状态(正常状态、警戒状态等)，通过调节系统的P、Q和各种保护措施，同时实现继电保护和自动控制的功能，其中可能会有本地、远程开关的动作，以避免局部或整个系统大面积停电或崩溃等严重事故的发生，保证电网在故障后仍能保持所需的安全稳定工况。 2、广域保护系统的组成结构及其功能 广域保护系统由相量测量（phasormeasurementunit,PMU）、安全稳定控制装置、厂站安全稳定监控子站、通信线路、电网安全稳定监测与控制主站、网络服务器及资料分析站等组成，具体功能如下：（1）相量测量装置（PMU）。GPS同步采样记录电压电流相量、功率和开关量动作情况，计算正序电压电流等相量，通过安全稳定监控子站和通信线路将各种数据上送到安装在调度的电网安全稳定监测与控制主机。 （2）安全稳定控制装置。在电网故障条件下，安全稳定监控子站根据厂站运行状态，查找预先整定的控制策略表，控制变电站安全
题目 摘要：本文首先在归纳总结现有机动车尾气评价模型的基础上，考虑机动车保有 量、排放标准、车辆排量、排放因子和交通运行情况等因素，结合居民出行得到城 市范围内机动车污染物排放模型。其次，通过介绍隧道测试试验，推导排放模型中 的排放因子表达式。最后，分析介绍机动车排放污染与隧道通风的关系，并利用实 测数据，对隧道内机动车排放污染含量进行建模计算。 关键词：机动车污染尾气排放因子隧道通风 Title (College of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China) Abstract:It firstly developed a vehicle pollutant emission model considering various factors combined with resident trip including vehicle possession, emission standard, displacement, emission factors and traffic condition based on a summary of existing vehicle emission evaluation models. Then the expression of emission factors in the model was derived from tunnel tests. Finally, the relationship between vehicle pollutant emission and tunnel ventilation was analyzed and the vehicle pollutant emission level in the tunnel was calculated by the simple model deduced from filed measurement and t he ventilation theory of vehicular tunnel. Key words:vehicle pollution, emission, emission factors, tunnel ventilation 0 引言 机动车排放污染己成为城市大气污染的重要来源，而机动车保有量高速增长和出行比例的不断提高造成的城市交通拥堵又加剧了机动车排放的污染程度，合理的交通出行结构也可以促进交通环境改善。目前，即使在机动车排放控制严格、技术先进的发达国家也是如此（黄成，2005）。例如，美国主要大气污染物排放量中，84%的一氧化碳（CO）和42%的氮氧化物（NO x）来源于机动车排放；欧洲76%CO和36%NO x来源于机动车排放（Bruce，1997）。国内调查显示，1997年北京市67%CO、41%NO x来源于机动车排放；上海市61.8%CO、20.9%NOx来源于机动车排放（訾琨等，2005)；2000年北京市CO和NOx的比例分别上升到83%和43%（王京伟，2005），接近国外20世纪60、70年代的水平。2001年北京市三环路内、三环至四环路间及四环路外，二氧化氮日均值超标率分别为43.9%、41.0%和35.0%；一氧化碳日均值超标率分别为38.9%、17.0%和10.0%。同时，最重要的人为温室气体CO2最大的增幅来源之一也是交通运输业（IPCC，2007），国际能署（IEA）二氧化碳排放报告指出，交通部门排放的CO2占全球总排放量的23%，中国交通业排放的CO2在2000—2005年之间增长了52%，2005交通部门排放占CO2总排放的6.6%，而道路交通排放占总交通排放的67.1%。 由此，本文在归纳总结现有机动车尾气评价模型的基础上，考虑机动车保有量、排放标准、车辆排量类型、排放因子和交通运行情况等因素，结合居民出行得到城市区域内机动车主要污染物排放模型。最后，通过描述利用隧道测试试验，推导模型中车辆排放因子的参数
广域测量技术在电力系统中的应用 摘要：阐述了广域实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行的重要性，介绍了该系统在国内外的工程应用情况，概述了子站、主站和通信系统的结构及功能，探讨了广域动态监测系统面临的问题，展望了广城动态监测系统的发展方向和在电力系统中进一步的应用前景。 关键词：电力系统；广域测量系统；相里测量单元；全球定位系统应用广域网动态测量(Wide Area Measurement System，简称W AMS)技术可以在同一时间参考轴下获取大规模的电力系统实时动态信息和稳态信息，为电力系统的运行和控制提供了新的途径和方法。 电网动态安全监测系统是由同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit，简称PMU)、高速数字通信设备、电网动态过程分析设备的有机组合体，是近年来发展起来的一项新技术，被称为电力系统三项前沿课题之一。 采用PMU技术能方便地实现相量测量、扰动监测，可直接反映系统的各种扰动，检测和记录电力系统的非常运行状态，将现有的监测由静态提高到动态水平。可实现动态电网安全稳定预警，最早时间内实现预先调整，最大程度地减小事故范围，是加强电网监测、提高安全预警能力和趋势分析的重要手段，同时也可为能量管理系统(EMS)、计算分析软件等提供实时数据，从而提高系统监测的实时性，为电网的安全稳定运行和电力市场服务。 1 WAMS在国内外的应用情况 20世纪90年代初期，基于全球定位系统(GPS)的相量测量单元PMU的成功研制，标志着同步相量技术的诞生。美国NYPA(NewY orkPowerAuthority)于1992年开始装设相量测量装置，除了用于相量测量以外，还用于系统谐波监测、系统扰动监测。 1995年，在美国能源部的支持下，广域电网监测系统/动态运行监测系统在美国西部电力联盟(WSCC)投人试运行，19%年8月10日美国西部大停电事故的数据在2min内就得到了分析，对恢复供电给出了准确的指导。此外，美国还运用W AMS技术进行负荷模型校正和系统振荡模式研究等。对系统模型的改进主要是通过W AMS系统记录故障信息，通过离线分析、计算，比较实测曲线，滚动修改模型。
电网态势感知技术国内外发展情况综述摘要：电网态势感知技术是一项新兴的技术理念，在广域数据采集、电力调度、输配电运行管理等领域具有广泛应用前景，可有效提升电力系统的可见性，及时发现系统的薄弱环节和存在的威胁，并借由强大的数据分析和决策支持能力，提高电力系统运行决策的及时性和准确性。物联网技术和大数据技术分别为态势感知系统提供广域数据采集和高级数据分析手段，是态势感知系统发挥作用的基础保证。本文介绍了态势感知概念的起源及在多个领域的应用现状，归纳分析国内外电力系统基于该技术的研究与实践，重点提出了态势感知技术中的可视化、预警和决策支持理念对于智能电网建设、电网安全稳定运行的重要作用。 关键词：智能电网态势感知物联网 态势感知技术是在大规模系统环境中，对能够引起系统态势发生变化的要素进行获取、理解、显示、预测未来发展趋势等活动的一种技术，提供了对复杂系统决策和操作的基础，强调基于数据的对系统内外环境的宏观认识和综合分析，接近生物的智能认知过程。态势感知技术应用于电力系统，可促进电网自动化各系统应用功能的融合，显著提升电力系统的智能化水平，有效提高电网运行效率，为电网安全稳定运行提供有力保障，其“预测能力”和“决策支持能力”，是实现真正智能电网所不可或缺的重要组成部分。 针对这一在电力系统运行决策中具有广泛应用前景的先进技术，科技情报室开展了广泛的国内外情况调研，汇总形成调研报告，就态势感知技术的起源、国
内外发展现状、在电力系统中的应用，以及实现态势感知的物质基础——物联网技术，进行简要介绍，供各位领导决策参考。 一、“态势感知”概念的起源与发展 态势感知（Situation Awareness）这一概念源于航天飞机的人因研究，美国德州理工大学的Mica R. Endsley教授在1988年发表的《Situation Awareness information requirements for commercial airline pilots》一文中首次明确提出这一概念，并定义为：在特定的时间和空间下，对环境中各元素或对象的觉察、理解以及对未来状态的预测。同时提出了适用于自动化及人机接口系统的态势感知过程，并将态势感知的信息处理过程分为三个阶段，概念化模型如图1所示。 觉察（Preception）：检测和获取环境中的重要线索或元素，这是态势感知的基础的一步； 理解（Comprehension）：整合觉察到的数据和信息，分析其相关性； 预测（Projection）：基于对环境信息的感知和理解，预测未来的发展趋势，这是态势感知中最高层次的要求。 图1 Endsley最初的态势感知三级模型 1994年，美国学者Dominguez引入可视化理念，把态势感知的基本定义扩展为4个阶段：感知、理解、展示、预测。态势感知的概念基本定型。 2000年，随着该技术理论研究的不断发展，Endsley在其态势感知三级模型
基于PMU的W AMS的研究概述 摘要：基于相量测量单元的广域监控系统在我国电力系统的监控等方面发挥着日益重要的作用。本文在首先对PMU 的测量原理以及WAMS的构成进行了简要的概述并比较了WAMS系统平台与传统SCADA系统的平台的优缺点。其后介绍了WAMS系统的应用，并对其在电力系统中低频振荡分析及抑制进行了针对性介绍。最后我国WAMS的研究、建设与应用情况，指出我国目前WAMS发展的现状和差距，并给出相关技术的研究方向和实施建议。 关键词：电力系统；PMU；WAMS；GPS；低频振荡 1 引言 随着我国经济社会的不断向前发展，电力行业方面全国联网的程度也不断加深，逐渐形成大区交直流互联的局面。整个互联系统容量的不断增大，在获得效益的同时，我国电力系统也面临这许多新的问题，比如：大区电网暂态稳定在线预警与协调控制问题；复杂电力系统实时监视、便是和方针问题；弱联系的长链式同步交流电网的区域间低频振荡问题等。这些问题的出现对现有电力系统提出了更高的要求，必将促进电力系统的不断向前发展，建设智能电网已成为我国电力工业发展的必然选择，而作为智能电网框架中三个关键研究领域之一——“广域测量与控制”担当者重要的角色[1]。 传统电力系统的数据采集及监控系统（Supervisory Control And Acquisition,SCADA）侧重于对电力系统稳态的监测，对其动态过程无法有效监测。近年来，逐步建立的以同步相量测量装置（Phasor Measurement Unit,PMU）为基础的广域测量系统（Wide Area Measurement System,W AMS）为电力系统的“广域测量与控制”的开创了新的平台，并由此成为各国公司和高效等研究机构争相研究的新型科技领域。这套系统能够获得同一时间参考轴下大型互联电力系统中的稳态信息和动态信息，为电力系统区间动态监视、分析并决策提供数据基础，使电力系统的监视能从稳态阶段延伸到动态阶段。因此，WAMS在全网动态过程记录和事件后分析、电力系统动态模型评估辨识和模型校正、低频振荡分析及抑制、暂态稳定预测及控制、电压和频率稳态监视及控制、全局反馈控制、故障定位及线路参数测量等方面都有广阔的前景[2,9]。 在此，笔者通过调研上近十年来WAMS研究工作的文献，对PMU的测量原理以及WAMS的构成进行概述的基础上针对电力系统中低频振荡分析及其抑制进行综述，对结合我国WAMS的研究、建设与应用情况，指出我国目前W AMS发展的现状和差距，并给出相关技术的研究方向和实施建议。 2 PMU与WAMS简介及其与EMS/SCADA的比较 广域测量与控制系统是向量测量单元（PMU）、高速数字通信设备、电网动态过程分析设备的结合体。其中基于时间同步的向量测量单元对系统性能的影响非常关键。 2.1基于GPS的同步向量测量原理 基于GPS的同步向量测量单元的功能是，在线连续监视和测量各发动机和个母线的电压与电流的幅值和相角，并作有功或无功的实时计算，最后将数据传送至控制中心。PMU一般由A/D转换器、微处理器、GPS接收器、同步信号发生器和通信模块组成，其结构框图如图1所示[3,13]。其工作原理为：GPS接收器给出1pps信号，同步信号发生器给出信号用于采样，微处理器按照递归离散傅里叶变换原理计算出向量。按照IEEE标准1344-1995规定的形式将正序向量、时间标记等转载成报文，通过通信模块传送到数据集中器。数据集中器收集来自各个PMU的信息，作为全系统的监视、保护和控制的数据。PMU的测量示意图如图2所示[4]。
广域测量系统 前言（引言） 随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的逐渐提高，对电网的安全稳定提出了更高的要求。建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统，以保证电网的安全经济运行，已成为十分重要的问题。近来受到广泛关注的广域测量系统（Wide-area measurement system，WAMS）可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难。 1．WAMS在国内外的应用情况 20世纪90年代初期，基于全球定位系统(GPS)的相量测量单元PMU的成功研制，标志着同步相量技术的诞生。美国NYPA(New York Power Authority)于1992年开始装设相量测量装置，除了用于相量测量以外，还用于系统谐波监测、系统扰动监测[1]。 韩国2002年9月投运8台PMU设备组成集中式系统，PMU数据更新速率为10Hz，每15min完成l次预想事故的稳定计算，实现暂态稳定控制。 西班牙Sevillanade Eleetrieidad电力公司专门使用WAMS测量的电压相角及幅值，大大简化状态估计。 我国PMU的研究起步于1995年，中国电力科学研究院引进台湾欧华科技有限公司的ADX3仪旧电网功角监测系统，从1995年开始组建了南方电网、华东电网、国调阳城——江苏输电线、福建——华东联络线实时功角监测装置。 电网广域监测系统采用同步相角测量技术，通过逐步布局全网关键测点的同步相角测量单元（PMU），实现对全网同步相角及电网主要数据的实时高速率采集。采集数据通过电力调度数据网络实时传送到广域监测主站系统，从而提供对电网正常运行与事故扰动情况下的实时监测与分析计算，并及时获得并掌握电网运行的动态过程。WAMS作为电网动态测量系统，兼顾了SCADA系统和故障录波系统的功能。其前置单元相量测量装置PMU能够以数百Hz的速率采集电流、电压信息，通过计算获得测点的功率、相位、功角等信息，并以每秒几十帧的频率向主站发送。PMU通过全球定位系统（GPS）对时，能够保证全网数据的同步性，时标信息与数据同时存储并发送到主站。因此，WAMS能够使调度人员实时监视到电网的动态过程。 （1）对于WAMS提供的系统动态过程的时间序列响应，直接应用某种时间序列预测方法或人工智能方法预测系统未来的受扰轨迹，并判断系统的稳定性。
电气工程（学科）专业学位硕士研究生培养方案 （专业代码：085207授硕士学位） 一、培养目标 培养具有良好的思想品德和文化修养、基础理论扎实、专业知识面广、实践能力强、富有现代科学创新意识，能够较系统地掌握电机控制、电力电子与电气传动、电力系统自动化的设计及应用等学科知识，使学生具备良好职业素养和创新精神的高层次应用型工程技术和工程管理人才。 基本要求为： 1. 掌握马克思主义基本理论与方法，具有良好的政治素质和政策水平，热爱祖国，遵纪守法，品行端正，学风严谨，具有较强的事业心和献身精神，积极为社会主义现代化建设服务； 2. 较熟练掌握一门外语，能够阅读专业外语资料； 3. 具有较扎实的自然科学基础、人文社会科学基础和综合能力； 4. 掌握电气领域的基础理论、先进技术方法和现代技术手段； 5. 了解本领域的发展动向，基础扎实、素质全面、工程实践能力强，具有一定的创新能力； 6. 在本专业领域具备科学研究、技术开发、工程设计和组织管理能力，具有创新精神和知识的综合应用能力，具有较强的工作适应能力。 二、招生对象
具有国民教育序列大学本科学历（或本科同等学力）、符合本学科报考资格条件规定的人员。 三、学习方式与学制 全日制方式学习，学制3年，提前毕业和延长学习时间的硕士研究生按照《湖北民族学院研究生学籍管理实施细则（试行）》相关要求执行。 四、培养学科领域 （一）电力系统及其自动化 本方向主要在电力系统规划、电力系统运行与控制、电力系统继电保护、电力系统信息化及电力系统信息安全等方面开展研究工作。 （二）电力电子与电力传动 本方向主要在电力电子装置及应用、电力传动及自动控制系统、新型电力电子电路及控制技术、电力电子器件及其应用技术等方面开展研究工作。 （三）电机与控制 本方向主要在电机运行控制、高品质电气驱动与数字化伺服控制系统、电力电子与电气传动、电能质量控制与新能源开发利用新技术等方面开展研究工作。 五、培养方式 （一）贯彻理论联系实际的原则，采取系统的理论学习与技能培养相结合、讲授与讨论相结合、校内学习与校外实践相结合以及统一要求与因材施教相结合的方法。采用课程学习、实践教学和学位论文