تخمین حالت در سیستمهای قدرت با استفاده از واحدهای اندازه گیری فازوری (pmu)

سیستم های متداول مانند scada/ems امکان نمونه برداری همزمان را ندارند. به همین دلیل قادر به اندازه گیری مقدار فاز ولتاژ و جریان نیستند. سرعت پایین نمونه برداری این سیستم ها و دقت پایین که حدودا هر 10 ثانیه یکبار اندازه ولتاژ، جریان، توان اکتیو یا راکتیو را اندازه گیری می کنند، برای بسیاری از کاربردها زیاد مناسب نیستند. اما pmuها قادر به اندازه گیری فازور ولتاژ و جریان، با نرخ متغیر از 1 تا 60 نمونه در هر ثانیه و با دقت بسیار بالا هستند که این کار را با استفاده از الگوریتم تبدیل فوریه گسسته بازگشتی انجام می دهند [1]. واحدهای اندازه گیری فازوری (phasor measurement unit) برای اولین بار در اواسط دهه 1980 میلادی معرفی شدند که قبل از آن مشکلات فنی بسیاری ناشی از عدم توانایی در سنکرون کردن دستگاه های اندازه گیری در محل های گوناگون وجود داشت. این واحدها در پست های مختلف سیستم و فواصل دور از هم نصب می شوند و بایستی اطلاعات آنها از طریق سیستم های مخابراتی در یک مرکز کنترلی جمع آوری شود تا تحلیل آنها میسر شود [2]. تخمین حالت (state estimation) فرآیندی است که در طی آن، مقادیر مجهول متغیرهای حالت یک سیستم، با توجه به اندازه گیری های انجام شده در همان سیستم بدست می آید. از اطلاعات خروجی تخمین گرهای حالت در مراکز کنترل سیستم های قدرت استفاده می شود. یکی از عوامل مهم که کیفیت تخمین را تحت تاثیر قرار می دهد، دقت اندازه گیری است. واحدهای اندازه گیری فازوری روند تخمین حالت را دگرگون کرده اند [3]. با مطرح شدن این واحدها و سرعت و دقت بالای آنها در نمونه برداری فازوری، بتدریج گرایش به استفاده از داده های این ادوات اندازه گیری در روند تخمین حالت در حال افزایش است [4].