Využití měření synchronních fázorů v elektrických sítích

Abstract

Tato studie zkoumá využití fázorových měřicích jednotek (PMU) pro zlepšení monitorování, řízení a odhadu stavu energetických sítí v moderních energetických systémech v reálném čase. Na základě systému sběrnice IEEE 39 simulovaného pomocí PSCAD výzkum zavádí optimalizované schéma strategického umístění PMU pro dosažení plné pozorovatelnosti sítě. Díky implementaci algoritmu Particle Swarm Optimization (PSO) je strategicky umístěno 13 PMU pro dosažení přesných měření fázorů napětí a proudu. Studie hodnotí dopad měření PMU na zlepšení přesnosti a spolehlivosti odhadu stavu, jak bylo ověřeno benchmarky PSS/E. Zjištění odrážejí zvýšenou stabilitu a spolehlivost sítě s maximální chybou velikosti napětí a fázového úhlu 3,15 %, respektive 9,40°, což svědčí o ústřední roli PMU v moderním řízení energetických systémů.

This study investigates the use of Phasor Measurement Units (PMUs) to enhance real-time monitoring, control, and state estimation of power grids in modern power systems. From the IEEE 39-bus system simulated using PSCAD, the research establishes an optimized strategic PMU placement scheme for achieving full grid observability. With the implementation of the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, 13 PMUs are strategically placed to achieve precise voltage and current phasor measurements. The study evaluates the impact of PMU measurements on improving state estimation accuracy and reliability, as validated by PSS/E benchmarks. Findings reflect enhanced grid stability and reliability with a maximum voltage magnitude and phase angle errors of 3.15% and 9.40°, respectively, testifying to PMUs' central role in modern power system management.