大规模分布式光伏、储能装置与电动汽车的集成已成为构建主动配电网的重要特征。配电网的运行模式正由传统的“源随荷动”向“源荷互动”的方向演变，对系统状态感知的响应时间要求已由分钟或秒级提升至毫秒级。相量测量单元（PMU）凭借微秒级的时间同步精度与毫秒级的数据刷新率，已成为实现新型电网运行环境下动态监测与高级分析的关键技术手段。然而，配电网节点数量众多，全面部署PMU面临设备成本与通信容量的严重制约，且系统在瞬态与稳态多工况下的观测需求差异显著、耦合机制复杂。因此，亟需探明新型配电网在复杂运行条件下的广域量测需求机制，建立经济高效的PMU优化部署策略。

刘灏教授课题组针对配电网同步测量终端布点优化配置的问题，深入分析了光伏出力与故障信息的多源不确定性，以及常规潮流测量与零注入节点组合在保障系统可观测性上的局限性，突破了基于概率性可观测域的电压骤降监测、计及网络重构的可靠性建模、多源工程约束（信道容量、通带带宽、装置损耗）协同处理等多项关键技术，建立了一种遵循“感知-诊断-恢复”故障后顺序的分阶段相量测量单元（PMU）布置方法。该方法成功实现了多场景下系统可观测性与经济性的平衡，在满足电压骤降监测与重构后网络观测需求的前提下，将实现精确故障定位所需的PMU配置数量控制在总节点数的25%以内。本研究成果有效解决了配电网多目标状态监测中的装置配置冗余问题，避免了测量设备数量的大幅增加，有效降低了配电网广域量测系统的建设成本，为配电网的故障快速恢复与高可靠运行提供了基础理论与关键技术支撑。

▲配电网重构网络图                          ▲不同可靠性系数下配置数量图

2026年6月，该研究工作的成果“Phased Methodology for Optimal PMU Placement in Distribution Networks with Consideration of Diverse Monitoring Requirement”发表在国际顶级一区SCI期刊IEEE Transactions on Smart Grid上，论文的通讯作者是新能源电力系统全国重点实验室刘灏教授，新能源电力系统全国重点实验室是论文唯一通讯单位。

该研究工作得到国家自然科学基金项目资助，论文的表征及测试得到了毕天姝教授、Kenneth Martin教授的支持。

Reference: W. Chao, H. Liu, T. Bi and K. Martin, “Phased Methodology for Optimal PMU Placement in Distribution Networks with Consideration of Diverse Monitoring Requirements”, in IEEE Transactions on Smart Grid, doi: 10.1109/TSG.2026.3699087.

初审：汪文静

复审：张洪

审核：齐波 吴礼宁