PMU:相量测量单元)是一种使用全球定位系统(GPS)秒脉冲作为同步时钟的相量测量单元。可用于电力系统的动态监测、系统保护、系统分析和预测等领域，是保障电网安全运行的重要设备。目前，全世界已经安装和使用了数百台PMU。
PMU的基本原理是将滤波后的交流信号通过A/D转换器量化，微处理器根据算法计算相量。根据IEEE标准1344- 1995中规定的形式，正序相量、时间戳等。被组装成消息并通过特殊信道传输到远程数据集中器。数据集中器从每个PMU收集信息，并为整个系统的监测、保护和控制提供数据。
同步相量测量技术已经应用于电力系统状态估计和动态监测、稳定性预测和控制、模型验证、继电保护、故障定位等领域。
(1)状态估计和动态监测：状态估计是现代能量管理系统(ems)最重要的功能之一。传统的状态估计使用异步测量(如有功和无功功率、电压和电流幅值等。)，用迭代法得到电力系统的状态。这个过程通常需要几秒到几分钟，一般只适合静态状态估计。
(2)稳定性预测与控制：同步相量测量技术可以在一个受扰的观测窗口内实时监测和记录动态数据，可用于预测系统的稳定性并产生相应的控制决策。基于同步相量测量技术，采用模糊神经网络进行预测和控制决策。pmu提供的发电机转子角和由转子角计算出的转速(变化率)作为神经网络的输入，输出相对稳定和不稳定。在弱节点安装pmu可以观察电压稳定性。Pss利用pmu提供的广域相量作为输入，形成全局控制回路，可以消除区域间振荡。
(3)模型验证：电力系统的许多运行极限都是在数值仿真的基础上得到的，而仿真程序的正确与否很大程度上取决于所采用的模型。同步相量测量技术使得直接观测受扰系统振荡，将观测数据与仿真结果进行比较以验证模型，并对模型进行修正直至二者一致成为可能。
(4)继电保护和故障定位：同步相量测量技术可以提高设备保护、系统保护和其他保护的效率，最显著的例子是自适应失步保护。故障点的准确定位将简化和加快输电线路的维护和检修，从而提高电力系统供电的连续性和可靠性。传统的单端故障测距方法是基于电抗测量原理，该方法的精度会受到故障电阻、系统阻抗、线路对称性、负荷等多种因素的影响。解决这一问题的根本途径是利用线路两端同步测量的电压、电流相量来求解故障距离，可以获得高精度、高稳定性的定位结果。
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