同步相量測(cè)量裝置（PMU：phasor measurement unit）是利用全球定位系統(tǒng)（GPS）秒脈沖作為同步時(shí)鐘構(gòu)成的相量測(cè)量單元?？捎糜?a target="_blank">電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)保護(hù)和系統(tǒng)分析和預(yù)測(cè)等領(lǐng)域．是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要設(shè)備。目前世界范圍內(nèi)已安裝使用數(shù)百臺(tái)PMU。

PMU的基本原理為：濾波處理后的交流信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器量化，微處理器按照算法計(jì)算出相量。依照IEEE標(biāo)準(zhǔn)1344- 1995規(guī)定的形式將正序相量、時(shí)間標(biāo)記等裝配成報(bào)文，通過專用通道傳送到遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)集中器。數(shù)據(jù)集中器收集來自各個(gè)PMU的信息，為全系統(tǒng)的監(jiān)視、保護(hù)和控制提供數(shù)據(jù)。

同步相量測(cè)量技術(shù)在電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與動(dòng)態(tài)監(jiān)視、穩(wěn)定預(yù)測(cè)與控制、模型驗(yàn)證、繼電保護(hù)、故障定位等方面獲得了應(yīng)用或有應(yīng)用前景。

（1） 狀態(tài)估計(jì)與動(dòng)態(tài)監(jiān)視：狀態(tài)估計(jì)是現(xiàn)代能量管理系統(tǒng)（ems）最重要的功能之一。傳統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)使用非同步的多種測(cè)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(tǒng)的狀態(tài)，這個(gè)過程通常耗時(shí)幾秒鐘到幾分鐘，一般只適用于靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)。

（2） 穩(wěn)定預(yù)測(cè)與控制：同步相量測(cè)量技術(shù)可在擾動(dòng)后的一個(gè)觀察窗內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)視、記錄動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并產(chǎn)生相應(yīng)的控制決策?；谕较嗔繙y(cè)量技術(shù)，采用模糊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制決策，取pmu所提供的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度以及由轉(zhuǎn)子角度推算出的速度（變化率）等作為神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的輸入，輸出對(duì)應(yīng)穩(wěn)定、不穩(wěn)定。在弱節(jié)點(diǎn)處安裝pmu，可以觀測(cè)電壓穩(wěn)定性。pss利用pmu所提供的廣域相量作為輸入，構(gòu)成全局控制環(huán)，可以消除區(qū)域間振蕩。

（3） 模型驗(yàn)證：電力系統(tǒng)的許多運(yùn)行極限是在數(shù)值仿真的基礎(chǔ)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(cè)量技術(shù)使直接觀察擾動(dòng)后的系統(tǒng)振蕩成為可能，比較觀察所得的數(shù)據(jù)與仿真的結(jié)果是否一致以驗(yàn)證模型，修正模型直到二者一致。

（4） 繼電保護(hù)和故障定位：同步相量測(cè)量技術(shù)能提高設(shè)備保護(hù)、系統(tǒng)保護(hù)等各類保護(hù)的效率，最顯著的例子就是自適應(yīng)失步保護(hù)。對(duì)故障點(diǎn)的準(zhǔn)確定位將簡化和加快輸電線路的維護(hù)和修復(fù)工作，從而提高電力系統(tǒng)供電的連續(xù)性和可靠性。傳統(tǒng)的單端型故障定位方法是基于電抗測(cè)量原理，這種方法的精度將受故障電阻、系統(tǒng)阻抗、線路對(duì)稱情況和負(fù)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(cè)量的電壓和電流相量進(jìn)行故障距離的求解，能獲得高精度和高穩(wěn)定性的定位結(jié)果。

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