PMU基本介绍
pmu技改方案
pmu技改方案一、背景介绍PMU（Phasor Measurement Unit）是一种基于同步电力系统的相量测量设备。
其作用是实时测量系统中的电压、电流相位和频率等参数，通过高速采样和数据传输，提供准确的电力系统状态信息。
随着电力系统的快速发展和智能化需求的不断增加，PMU的技术改进和升级变得必要和紧迫。
二、技改目标1. 提升测量精度：对于传统电力系统中存在的误差和不确定性问题，通过技术改进，提高PMU的测量精度，减少测量误差，保证数据的准确性。
2. 增强实时监测能力：通过改进PMU的采样率和数据传输速度，实现对电力系统实时运行状态的快速监测，提高对系统异常情况的捕捉能力，为系统调度和控制提供及时准确的信息。
3. 拓展应用领域：通过技术改进，使PMU可以适应更广泛的应用场景，包括配电网、新能源系统和微电网等。
三、技改方案1. 硬件改进（1）传感器更新：采用更高精度的传感器，提升PMU对电压、电流相位和频率等参数的测量精度，降低传感器的非线性误差和温度漂移对测量结果的影响。
（2）数据采样率提升：提高PMU的数据采样率，将其与系统节拍匹配，确保准确高效的数据采集，减少因采样频率不匹配引起的测量误差。
（3）数据传输速度优化：采用更高速的数据传输方式，提高数据的传输速度，确保实时性和准确性。
2. 软件改进（1）算法优化：对于PMU数据的处理和计算算法进行优化，提高数据处理的速度和准确性，降低计算过程中的误差。
（2）故障检测和诊断：通过改进故障检测和诊断算法，提高对电力系统故障的识别和定位能力，提前预警和防止系统事故的发生。
（3）数据存储和管理：优化数据存储和管理系统，提高数据的处理效率和可靠性，保证数据的完整性和安全性。
四、实施步骤1. 技术调研和方案设计：对现有PMU技术进行调研，制定技改方案，并进行详细的技术设计和方案规划。
2. 硬件改造：根据方案设计，对PMU设备进行硬件改造，更新传感器、提升采样率和数据传输速度。
pmu在电力系统的应用实例
pmu在电力系统的应用实例PMU（相位测量单元）是一种高精度、高速度的电力测量设备，广泛应用于电力系统中。
本文将以几个实际应用案例来展示PMU在电力系统中的作用。
第一个应用案例是在电力系统动态稳定性监测中的应用。
PMU可以实时测量电力系统中发电机、变压器和传输线路等设备的相位角和频率等关键参数。
通过对这些参数的监测与分析，可以及时发现电力系统中的异常情况，并采取相应的措施来保持系统的稳定运行。
例如，在一次电力系统故障中，PMU可以精确地测量系统中各个节点的相位角变化，并将这些数据传输到监控中心。
监控中心可以通过分析这些数据，快速判断故障的位置和类型，并采取措施来恢复系统的稳定。
第二个应用案例是在电力系统频率控制中的应用。
电力系统的频率是一个重要的参数，它直接影响到系统的稳定性和供电质量。
PMU 可以实时监测电力系统的频率，并将这些数据传输到监控中心。
监控中心可以通过分析这些数据，判断系统是否存在频率偏差，并采取相应的措施来调整发电机的输出功率，从而保持系统的频率稳定。
第三个应用案例是在电力系统故障检测与定位中的应用。
电力系统中的故障是不可避免的，而故障的及时检测和定位对于保障系统的安全运行至关重要。
PMU可以实时测量电力系统中各个节点的电压和电流等参数，并将这些数据传输到监控中心。
监控中心可以通过分析这些数据，检测出系统中的故障，并通过比较不同节点的相位角和频率等参数，定位故障的位置，从而指导维修人员进行修复工作。
通过以上的实际应用案例，我们可以看出PMU在电力系统中的重要性和作用。
它可以实时监测电力系统中的关键参数，及时发现系统中的异常情况并采取措施，从而保证系统的稳定运行。
同时，PMU 还可以帮助监控中心进行故障检测与定位，提高故障处理的效率。
总之，PMU的应用为电力系统的安全运行和供电质量提供了有力的支持。
PMU同步相量测量系统简介
EMS系统侧重于监测系统稳态运行，测量周期通常是秒级， 而且不带时标，不同地点之间缺乏准确的共同时间标记。
WAMS介绍
继电保护及故障录波数据的采样频率都在几千HZ以上，带 有时标，但是只在发生故障时采集故障点附近的数据，记录数 据只是局部，并且待续时间短，通常在数秒之内，难以用于对 全系统动态行为的监视和分析。
✓ 发电机功角的计算
一般测量发电机功角的方法有3种： ①利用发电厂或变电站测量的电压、电流和功率计算出功角； ②利用键相脉冲检测转子的位置； ③利用转速信号计算功角。
相量概念
正弦信号：
xt 2X sint
采用相量表示为：
X = Ｘ e jφ ＝X cosφ + jX sinφ
相量由两部分组成，即幅值X（有效值）和相位φ，用直角 坐标则表示为实部和虚部。所以相量测量就必须同时测量幅值 和相位。
✓ 对静态稳定监视来说，相角测量将为SCADA系统增加一个新的 数据状态量，加快潮流计算的速度。
发电机功角测量
✓ 功角是指发电机空载电势相量Eq与机端电压U 之间的夹角。同步 发电机并网运行后，其功角δ 是用来观察和判断该机组和电力系统并 列运行稳定性的一个很重要的状态量。正常状态发电机功角在30度左 右运行，当功角在90度时是极不稳定的状态，稍有波动过一点就不能 再同步了。
GD GD GD GD T2 U3
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
PMU1
PMU2
➢ 利用GPS的秒脉冲作为统一的时间参考点，测得输电线两端的
电压相量为 U11,U22, 1 2
➢ 两地相角差δ实际上是指在同一时刻两个节点正序电压的相角 差，它是系统运行的重要状态变量之一。利用这个角度，可以得 知两端电力潮流的方向与大小；相角差的大小也反映了静稳裕度 的大小，它的周期变化就表明系统发生了功率振荡。
同步相量测量装置
发电机键相测量
无
有
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PMU主要参考文件
国内外概况
1、IEEE std 1344 （2019） 2、EPRI：PC37.118 3、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）
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PMU主要功能
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1、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：
／稳／暂态）三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）
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6）也有设想利用WAMS技术来构建广域保护系 统
a. A相电压同步相量Ua/Фua; b. B相电压同步相量Ub/Фub ； c. C相电压同步相量Uc/Фuc ； d. 正序电压同步相量U1/Фu1 ； e. A相电流同步相量Ia/Фia ； f. B相电流同步相量Ib/Фib ； g. C相电流同步相量Ic/Фic ； h. 正序电流同步相量I1/Фi1 ； i. 开关量
k
nk
nk
nk
nk
nk
nk
nk
n
0+0/8 0 1+0/8 1 2+0/8 2 3+0/8 3 4+0/8 4 5+0/8 5 6+0/8 6 7+0/8 7
0+1/8 0 1+1/8 1 2+1/8 2 3+1/8 3 4+1/8 4 5+1/8 5 6+1/8 6 7+1/8 7
PMU同步相量测量装置原理及维护
PMU同步相量测量装置原理及维护
理论介绍
1、同步相量测量装置原理
同步相量测量装置（Synchronous Phase Measuring Unit，简称PMU）是一种用于测量电力系统中的同步量及相关量的设备，是电力系统原始信
息的采集、实时监测、回馈给其他设备的重要手段。
PMU具有较高的测量
精度、快速响应时间、不需要电源网络等优点，能够完成非常快速、非常
准确的同步相量测量。
典型的PMU结构由模拟采集部分、数字处理部分和通信接口部分组成。
模拟采集部分主要由相位测量单元、电压测量单元和电压开关量采集单元
组成，该部分主要负责采集大范围内的同步相量和电压开关量，并将其转
换为数字信号。
数字处理部分主要由数据处理模块、时间频控模块和状态
提取模块组成，其中包括电压及功率的计算、数据处理和数据转发等功能。
PMU还具有极好的通讯能力，可以将采集的数据通过以太网、GPRS等方式
传输到相应的监控系统中，从而使监控系统能够更准确的判断电力系统的
状态。
2、PMU维护
（1）保持良好的PMU机柜内环境：PMU机柜内要保持良好的环境，
保持适当的温度和湿度，确保机柜内空气流通。
（2）检查数字量输入：通过检查数字量输入，确保机柜内模拟采集
系统的正确运行。
pmu概述
pmu概述PMU概述随着科技的不断发展和进步，越来越多的人开始意识到项目管理的重要性。
项目管理是指通过合理的规划、组织、指导和控制等一系列活动，为完成特定项目的目标而进行的管理过程。
而项目管理单元（Project Management Unit，简称PMU）则是指负责项目管理的组织单位，它在项目实施的整个过程中扮演着至关重要的角色。
在项目管理中，PMU是一个独立的组织单元，由专业人员组成，负责协调和管理项目的各个方面。
它是项目管理的核心，承担着项目计划、监测、评估和决策等重要任务。
同时，PMU还负责与项目相关的各方进行沟通和协调，确保项目的顺利进行。
PMU的工作职责包括但不限于以下几个方面：1.项目规划和管理：PMU负责制定项目的整体规划和管理策略，包括项目目标、范围、时间、成本、质量等方面的计划。
它还需要制定项目的工作计划和执行计划，并进行项目进度的监控和控制。
2.资源调配和管理：PMU需要对项目的资源进行有效的调配和管理，包括人力资源、物质资源、财务资源等。
它需要根据项目的需求和优先级，合理配置资源，确保项目能够按时、按质量完成。
3.风险管理和控制：在项目实施过程中，PMU需要对项目的风险进行评估和管理。
它需要识别项目的潜在风险，并制定相应的风险应对策略。
同时，它还需要监控和控制项目的风险，及时采取措施，防范和应对项目风险。
4.团队协作和沟通：作为项目管理的核心组织，PMU需要与项目团队、项目发起方、项目利益相关方等进行有效的沟通和协作。
它需要促进团队之间的合作，解决项目中的问题和冲突，并及时向相关方报告项目的进展和问题。
5.质量管理和评估：PMU需要确保项目的交付物符合质量要求，并进行质量评估和审核。
它需要制定项目的质量标准和评估方法，并对项目的质量进行监控和控制，以确保项目的质量达到预期目标。
6.项目监测和评估：PMU需要对项目的整体进展进行监测和评估，及时发现和解决项目中的问题和风险。
什么是PMU（PMIC）
什么是PMU（PMIC）什么是PMU(PMIC)PMU(power management unit)就是电源管理单元，一种高集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理芯片，如低压差线性稳压器(LDO)、直流直流转换器(DC/DC)，但现在它们都被集成到手机的电源管理单元(PMU)中，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗，及更少的组件数以适应缩小的板级空间，成本更低。
PMU作为消费电子(手机、MP4、GPS、PDA等)特定主芯片配套的电源管理集成单元，能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同电压的电源，同电压的能源供给不同的手机工作单元，像处理器、射频器件、相机模块等，使这些单元能够正常工作。
按主芯片需要而集成了电源管理，充电控制，开关机控制电路。
包括自适应的USB-Compatible的PWM充电器，多路直流直流转换器(BuckDC-DCconverter)，多路线性稳压器(LDO)，Charge Pump，RTC电路，马达驱动电路，LCD背光灯驱动电路，键盘背光灯驱动电路，键盘控制器，电压/电流/温度等多路12-BitADC，以及多路可配置的GPIO。
此外还整合了过/欠压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)等保护电路。
高级的PMU可以在USB以及外部交流适配器、锂电池和应用系统负载之间安全透明的分配电能。
动态电源路径管理(DPPM) 在系统和电池充电之间共享交流适配器电流，并在系统负载上升时自动减少充电电流。
调整充电电流和系统电流分配关系，最大程度保证系统的正常工作，当通过USB 端口充电时，如果输入电压降至防止USB 端口崩溃的阈值以下，则基于输入电压的动态电源管理 (IDPM) 便减少输入电流。
当适配器无法提供峰值系统电流时，电源路径架构还允许电池补偿这类系统电流要求。
LDO是利用较低的工作压差，通过负反馈调整输出电压使之保持不变的稳压器件。
压差小的话用LDO，带可关断功能便于电源管理。
PMU基本介绍全解
PMU基本介绍全解
PMU是Permanent Makeup的缩写，指的是永久化妆技术。
它是一种
通过注射色素到皮肤表层的手术过程，目的是为了改变或强调一些特定的
面部特征或身体部位的外观。
PMU可以用于修饰眉毛、眼线、唇线和纹身
等部位，可以让人们在日常生活中更加方便地保持美丽。
永久化妆的历史可以追溯到数千年前的埃及，当时的人们用天然染料
和手工工具来改变面部的外观。
如今，随着科技的发展和创新，现代的PMU技术已经变得更加安全、有效和高效。
在进行PMU手术之前，专业医美机构或执业医师首先会根据个人的需
求和面部特征，提供个性化的设计方案。
然后，医师会使用专业的仪器和
工具，在局部麻醉的情况下，将色素注入到皮肤表层。
整个过程需要一定
的时间，通常需要多次操作才能达到理想的效果。
PMU的持久性是它的主要特点之一、相较于传统的化妆品，PMU可以
持续一段时间，通常可以持续数年。
尽管色素的颜色会随着时间的推移而
变浅，但是仍然可以保持一定的效果。
这使得人们能够在日常生活中省去
每天化妆的麻烦，同时也为那些需要戴假发或面具的人提供了更好的选择。
PMU的应用范围很广泛。
最常见的是修饰眉毛。
注射色素可以填补稀
疏或缺失的眉毛，使眉形更加对称和完美。
此外，PMU还可以用于强调和
增加眼线的深度和浓度，使眼睛更加有神和明亮。
在唇部方面，PMU可以
用于塑造唇线的形状和颜色，使唇部看起来更加丰满和性感。
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第二节 同步相量测量装置基础
广域测量系统的组成
1）相量测量装置 Phasor Measurement Unit (PMU) 用于进行同步相量的测量和输出以及进行动态记录的装置。 PMU的核心特征包括基于标准时钟信号的同步相量测量、失去标准时钟信号 的守时能力、PMU与主站之间能够实时通信并遵循有关通信协议。 2）数据集中器 Data Concentrator（DC） 用于站端数据接收和转发的通讯装置。能够同时接收多个通道的测量数据，并能 实时向多个通道转发测量数据。 3）子站 Substation 安装在同一发电厂或变电站的相量测量装置和数据集中器的集合。子站可以是 单台相量测量装置，也可以由多台相量测量装置和数据集中器构成。一个子站可 以同时向多个主站传送测量数据。
PMU的用途
2）捕捉电网的低频振荡
电网的低频振荡的捕捉是PMU装置的一个重要功能。通过传统的SCADA 系统分析低频振荡，由于其数据通讯的刷新速度为秒级，不能够很可靠 的判断出系统的振荡情况。基于PMU高速实时通讯（每秒可高达100HZ 数据）可较快地获取系统运行信息。
PMU的用途
3）实时测量发电机功角信息
广域测量系统的组成
4）主站 main station 安装在电力系统调度中心，用于接收、管理、存储、分析、告警、决策和转 发动态数据的计算机系统。 5）电力系统实时动态监测系统 real time power system dynamic monitoring system 基于同步相量测量以及现代通信技术，对地域广阔的电力系统动态过程进行 监测和分析的系统。
动态监测系统
主站（分析中心站）
主站
子站 / 数据集中器
PMU PMU
……
子站 / 数据集中器
PMU
PMU
PMU的装设点： 大型发电厂、 联络线落点、 重要负荷联接 点、HVDC或 SVC(无功补偿 器)等控制系统。
电力系统实时动态监测系统结构体系图
广域动态信息监测分析保护控制系统
（WAMAP：Wide Area Monitoring Analysis Protection-control）
WAMAP 数据平台
市场
EMS
数据通讯
保护
其他
PMU
PMU
PMU
第三节 同步相量测量装置的功能 及作用
PMU的主要功能 一、实时监测功能
a、 装置应具备同时向主站传送实时监测数据的能力。 b、 装置应能接受多个主站的召唤命令，传送部分或 全部测量通道的实 时监测数据。 c、 装置实时监测数据的输出速率应可以整定，在电网正常运行期间应具 有多种可选输出速率，但最低输出速率不低于1次/秒。在电网故障或特 定事件期间，装置应具备按照最高或设定记录速率进行数据输出的能力。 d、 装置实时监测数据的输出时延（相量时标与数据输出时刻之时间差） 应不大于30ms。
同步相量测量装置(PMU) 技术介绍
主要内容
一、 PMU及动态监测系统的技术背景 二、同步相量测量基础 三、PMU的功能及作用
第一节 PMU及动态监测系统的技术背景
技术背景
动态监测技术出现的背景
传统的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故 障录波仪和侧重于监测系统稳态运行情况的SCADA系统。 但都存在不足：传统的故障录波器只能记录故障前后几秒的暂态波 形，由于数据量大，难以全天候保存，而且不同地点之间缺乏准确的 共同时间标记，记录数据只是局部有效，难以用于对全系统动态行为 的分析。 SCADA大约提供4秒刷新一次的稳态数据，对电网的动态状 态预测、低频振荡、故障分析等几乎不能提供任何帮助。 因此，电力学术界提出“同步相量测量理论”和“实时动态监测系统” 来解决这一问题。 在电力系统重要的变电站和发电厂安装同步相量测量装置（PMU）， 构建电力系统实时动态监测系统，并通过调度中心分析中心站实现对 电力系统动态过程的监测和分析。该系统将成为电力系统调度中心的 动态实时数据平台的主要数据源，并逐步与SCADA/EMS系统及安全自动 控制系统相结合，以加强对电力系统动态安全稳定的监控。
2、国内：90年代中期，国内的一些高校和研究机构开始研究相角测量装置
（大部分为正序相角，每秒1次上送），并有部分投入试运行。目前台湾欧华 公司与电科院系统所合作，推出ADX3000型PMU，在华东电网、西北电网、台 湾岛电网中有应用。（以后出现 PAC2000、SMU系列、CSS-200等等) 2003年2月，国家电力调度通信中心在北京开会，制定<<电力系统实时动态监 测系统技术规范（试行）>>，并作为三峡（左岸）电力系统实时动态监测系 统项目的主要技术规范。 （2006年4月国家电网公司正式发布） 华东电网的WAMAP将于2006年10月试运行。
技术背景
行业标准
• IEEE1344-1995(R2001) ： IEEE Standard for Synchrophasors for Power Systems; EPRI：PC37.118-2005 《电力系统实时动态监测系统技术规范》:国 调中心03年2月第1稿，04、05年修改稿,国家 电网公司06年4月正式发布；
技术背景 国内外PMU的发展历史及应用状况
1、国外：90年代初期，已有简单的基于GPS的正序电压相角测量装置；90年代
末，已有PMU监控系统在现场运行，如美国电力科学研究协会（EPRI）在乔治 亚、佛罗里达、田纳西、纽约、邦纳维尔电管局（BPA）、加里佛尼亚等，安 装了数量不等的PMU，少则2台，多则十台，用以研究电力系统在各种故障条 件下的动态行为，并研究相角数据的实时传递和处理等。法国、英国、加拿 大、日本等国目前都有PMU装置在实时运行。 1995年推出标准：IEEE Std 1344-1995 IEEE Standard for Synchrophasors for Power Systems，2001年推出该标准的修订版。 (Arbiter公司的1133A)
PMU功能及作用
(2)测量发电机机端三相电压、三相电流、开关量、转轴键相信号、励 磁信号、气门开度信号、AGC、AVC、PSS等信号。 a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. k. 机端A相电压同步相量Ua/Ф ua; 机端B相电压同步相量Ub/Ф ub ； 机端C相电压同步相量Uc/Ф uc ； 机端正序电压同步相量U1/Ф u1 ； 机端A相电流同步相量Ia/Ф ia ； 机端B相电流同步相量Ib/Ф ib ； 机端C相电流同步相量Ic/Ф ic ； 机端正序电流同步相量I1/Ф i1 ； 内电势同步相量ε /Ф (ε ); 发电机功角 δ ； 开关量
发电机功角是发电机转子内电势与定子端电压或电网参考点母线电 压正序相量之间的夹角，是表征电力系统安全稳定运行的重要状态变 量之一，是电网扰动、振荡和失稳轨迹的重要记录数据。
Hale Waihona Puke PMU的用途4）分析发电机组的动态特性及安全峪度分析
通过PMU装置高速采集的发电机组励磁电压、励磁电流、气门开度信号、 AGC控制信号、PSS控制信号等，可分析出发电机组的动态调频特性，进行 发电机的安全峪度分析，为分析发电机的动态过程提供依据。监测发电机 进相、欠励、过励等运行工况，异常时报警。绘制发电机运行极限图，根 据实时测量数据确定发电机的运行点，实时计算发电机运行裕度，在异常 运行时告警。
PMU的重要性
PMU装置对电网安全监测具有重要意义
► PMU是WAMS/WAMAP系统的基础 ► PMU可为电网的安全提供丰富的数据源 ►正常运行的实时监测数据 ►小扰动情况下的离线数据记录 ►大扰动情况下的录波数据记录
PMU的用途
1）进行快速的故障分析
在PMU系统实施以前，对广域范围内的故障事故分析，由于不同地区 的时标问题，进行故障分析时，迅速地寻找故障点分析事故原因比较困 难，需要投入较大的人力物力。通过PMU实时记录的带有精确时标的波 形数据对事故的分析提供有力的保障。同 时通过其实时信息，可实现在 线判断电网中发生的各种故障以及复杂故障的起源和发展过程，辅助调 度员处理故障；给出引起大量报警的根本原因，实现智能告警。
• •
技术背景
国网公司对PMU的布点工作极为重视
国家电网公司关于“十一五”期间加强电网调度工作的意见： 1）全面加强“十一五”期间电网调度工作，要从加强基础建设、规范完善制度 入手，立足科学管理，着力开拓创新，完善管理机制，强化保障作用。必须围绕电 网的安全、优质、经济运行，以“三个提高”为基础，以“两个规范”为手段，努 力建设好“三个重点领域”，为建设“一强三优”现代公司和促进电力工业持续、 快速、协调发展做出贡献。 2）“三个提高”即提高调度队伍素质、提高自动化水平、提高智能化水平； “两个规范”即规范电网调度技术路线和模式、规范电网调度（交易）机构设置； “三个重点领域”即重点保证特大特高压交直流混合系统安全稳定运行、重点建设 三级电力市场体系、重点建设电网动态安全监测预警系统。 3）建设电网动态安全监测预警系统。整合能量管理（EMS）、离线方式计算、 广域相量测量等系统，实现在线安全分析和安全预警，先期在国家电力调度通信中 心组织实施，并逐步推广到网省调，以提高互联电网的安全稳定水平，有效预防电 网事故，构筑电网安全防御体系。 4）各网省公司要按照统一规划和部署，在330千伏及以上主网架和网内主力电 厂部署相量测量装置（PMU），实现国家、区域、省三级广域相量测量系统的联网， 提高电网动态测量水平
技术背景
实时动态监测系统的定位
频率越限
短路故障
系统功角越限
稳态运行
低频振荡、在线扰动
稳定预测控制 保护/故障录波
SCADA/EMS
（响应时间）
0.001S 0.01S
电力系统实时动态监测系统
0.1S 1S 10S 100S 1000S
技术背景
应用的需求： 1)美国等西方国家的大停电，由于没有有效的电网动态监视手段,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 技术的可能： 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. 高精度GPS 微秒级误差 高速广域通信技术 100M以上以太网 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.