同步相量测量装置

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1、同步相量测量装置PhasorMeasurementUnit(PMU)PhasorMonitorUnit(PMU)A1//t1PMU主站A1//t2内容介绍PMU国内外概况PMU主要功能PMU工作原理PMU关键技术PMU应用介绍PMU测试介绍问题讨论3PMU国内外概况4国内外概况应用背景1：经济及电力发展的需求1)全球经济一体化；能源分布和经济发展的不平衡;电网互联运行的巨大效益使大电网互联、跨国联网输电的趋势不断发展。2)电网互联产生电网稳定运行问题日益突出,提出构建WAMS系统（WideAreaMeasurementSystem）．目前国内大多数将其作为除保护／安

2、控装置外的第三道防线;3)系统稳定按性质可分为三种：功角稳定、电压稳定和频率稳定。本系统可为功角稳定提供最直接的原始数据。5应用背景2：美国等西方国家的大停电1)由于没有有效的监视手段,导致了美国8.14大停电2)我国电网规模越来越大,需应对措施应用背景3：世界技术的发展使得该项目成为可能1）高速计算机及数据管理计算机计算速度大幅度提高,商用数据库越来越成熟.2）高精度GPS微秒级误差3）高速广域通信技术100M以上以太网4）稳定成熟的应用算法如EEAC算法已经成功应用于发达国家的电力系统稳定预警.国内外概况6WAMS技术发展状况国内外概况主站通信子站71）高速计算机及数

3、据管理：（1）单一计算机的计算速度大幅度提高（2）并行计算技术（3）数据库管理技术（PI数据库）（4）1G网络传输（5）海量存储器2）高精度GPS（1）GPS模块本身的时间精度达到0.1us（2）各个厂商的守时技术达到50us/2-10小时83）成熟的PMU技术（1）各个厂商的PMU已经在变电站／电厂广泛使用，并在内电势测量技术方面取得很好的进展（2）国内的PMU性能优于国外的PMU4）高速广域通信技术100M／1000M数据网建设成为电力公司通信的建设目标95）稳定成熟的主站系统（1）WAMS单一系统的动态监视（2）基于WAMS、保护系统、SCADA的（动／稳／暂态）三

4、态数据整合及故障分析（华东）（3）基于EEAC（南瑞薛禹胜）算法的在线预防决策及控制。通过计算获得系统惯性中心（虚拟）的参考相量，从而可计算出任何点对系统惯性中心的功角，从而判断功角稳定并实施在线切机／切负荷（江苏WAMAP）106）也有设想利用WAMS技术来构建广域保护系统（如：美国西部电网继电保护委员会提出）11国内外主要PMU制造商Rochestor（TR-2000）Macrodyne（1690）SEL（SEL-421）ArbiterSystems（1133A）ABB（RES521）电科院（ADX3000／PAC-2000）四方（CSS-200）南瑞（SMU-1）国

5、内外概况12PMU设计思路比较功能实现方式相量测量+故障录波（多）相量测量+电能质量（多）相量测量+继电保护（多)相量测量+RTU（少）硬件设计方式嵌入式采集（可靠性高）（多）计算机插板（可靠性受制于计算机及WIN软件）（少）通信实现方式RS232(少）10/100M以太网（多）国内外概况13PMU主要技术指标及国内外比较国外　　　　　国内开关分辨率0.1ms0.1ms模拟精度0.1%0.1%A/D位数1616采样点/周384200对时GPS/1usGPS/1us通信10M*110/100M*3功能非单一　　单一相量刷新速度25/S100/S多线路测量1-2线路/单元>8

6、条线路/单元发电机键相测量无有国内外概况14PMU主要参考文件1、IEEEstd1344（1995）2、EPRI：PC37.1183、电力系统实时动态监测系统技术规范(送审中）4、行业检测标准（制定中）国内外概况15PMU主要功能161、同步相量测量(1)测量变电站每条线路三相电压、三相电流、开关量，通过计算获得：A相电压同步相量Ua/Фua;B相电压同步相量Ub/Фub；C相电压同步相量Uc/Фuc；正序电压同步相量U1/Фu1；A相电流同步相量Ia/Фia；B相电流同步相量Ib/Фib；C相电流同步相量Ic/Фic；正序电流同步相量I1/Фi1；开关量17(2)测量发

7、电机机端三相电压、三相电流、开关量、转轴键相信号，通过计算可获得以下数据：机端A相电压同步相量Ua/Фua;机端B相电压同步相量Ub/Фub；机端C相电压同步相量Uc/Фuc；机端正序电压同步相量U1/Фu1；机端A相电流同步相量Ia/Фia；机端B相电流同步相量Ib/Фib；机端C相电流同步相量Ic/Фic；机端正序电流同步相量I1/Фi1；内电势同步相量ε/Ф(ε);发电机功角δ；开关量18(3)同步测量励磁电流／砺磁电压，用于分析机组的砺磁特性(4)同步AGC控制信号，用于分析AGC控制响应特性(5)获取高精度的时间信号