南方电网相量测量装置(PMU)技术规范
南方电网相量测量装置(PMU)技术规范

GB/T 17626.8-2006《电磁兼容》试验和测量技术 工频磁场抗扰动试验
GB/T 17626.12-1998《电磁兼容》试验和测量技术 振荡波抗扰动试验
GB/T 11287-2000《电气继电器》第21部分:度量继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第1篇:振动试验(正弦)
输入电流
0.1In≦I<0.2In
0.2In≦I<1.2In
相角测量误差极限
1°
0.5°
112.14.2.5
112.14.2.6
112.14.2.7
112.14.2.8
112.14.2.9
112.14.2.10
112.14.3
112.14.4
112.14.4.1
112.14.4.2
112.14.4.3
114.20.9
114.20.10
装置应能承受GB/T 17626.6-1998第5章规定的试验等级为3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准第9章规定的要求。
114.20.11
114.20.12
装置应能承受GB/T 17626.8-2006第5章规定的试验等级为5级的工频场抗扰度试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准第9章规定的要求。
本标准规定了南方电网相量测量装置的配置要求、基本功能、技术性能、运行条件、命名规范等方面的内容。
本标准由南方电网公司系统运行部提出、归口并负责解释。
本标准的主要起草单位:中国南方电网有限责任公司系统运行部
本标准的主要起草人:余畅、苏寅生、徐光虎、张勇、侯君。
PMU相量测量装置简介

PMU在动态监测系统中的地位
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
电力系统实时动态监测系统结构体系图
GPS卫星
LAN
电力系统动态安全分析工作站
WEB服务器 数据库服务器 网关
EMS系 统 SCADA 系统
GPS卫星天线
防火墙
WAN
前置机
1522 1522
开入 开入 开出
开入
1522 1522
#5,#6机组控制室
电源
1101
MPC5200
1121 1401
变送器插件
DSP 插件
1401
变送器插件
键盘
1101 1121 1401
MPC5200 DSP 插件
工控机
主控室
变送器插件
1522 1522 1522 1522
开入 开入 开入 开出
开关量信号 发电机转轴信号 4-20 mA 信号
显示/键盘
PMU硬件结构框图
同步信号发生 器
交流输入
GPS接 收模块
存储器单 元
微处理器 电压、电 流互感器 低通滤 波器 A/D 转换器 通讯模块 频率跟 踪器
PMU主要信号
装置的输入信号有:
1)线路电压、线路电流信号的输入(监控CT); 2)开关量信号的输入; 3)发电机轴位置脉冲的输入,可以是鉴相信号或转速 信号; 4)用于励磁、AGC等的4-20mA控制信号; 5)GPS标准时间信号;
装置的输出信号有:
1)用于中央信号的告警信号输出; 2)用于通信用的10/100M以太网及RS232接口 (采用IEEE std 1344通信标准); 3)用于控制用的4-20mA输出;
PMU基本介绍全解

限、相电流越限、正序电流越限、线路低频振荡、相角差越限等事件时, 装置应能建立事件标识,以方便用户获取事件发生时段的实时记录数据. e、当装置监测到继电保护或/和安全自动装置跳闸输出信号(空接点)或 接到手动记录命令时应建立事件标识,以方便用户获取对应时段的实时 记录数据. f、 当同步时钟信号丢失、异常以及同步时钟信号恢复正常时, 装置应建 立事件标识.
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.
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.
3、就地数据管理及显示 (1)装置的参数当地整定; (2)装置的测量数据可以在计算机界面上显示出来
PMU功能应用
4、扰动数据记录 (1)具备暂态录波功能.用于记录瞬时采样的数据的输出格式符合 ANSI/IEEE PC37.111-1991(COMTRADE)的要求; (2)具有全域启动命令的发送和接收,以记录特定的系统扰动数据; (3)可以以IEC60870-5-103或FTP的方式和主站交换定值及故障数据;
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;
SSM 550系列同步相量测量装置 PMU介绍

PMU相量测量装置简介

PMU相量测量装置。
02
实施过程
南方电网在关键变电站和输电线路中部署了PMU相量测量装置,利用
大数据技术和云计算平台对海量数据进行处理和分析。
03
效果评估
南方电网通过PMU相量测量装置的应用,提高了电网的智能化水平,
实现了对电网运行状态的实时监控和优化调度,减少了停电事故的发生。
大型企业能源管理项目应用案例
采用低功耗设计、休眠模式等节能技术,以延长装置的使用寿命 并降低维护成本。
电源监测与预警
具备电源状态监测功能,及时发现电源故障或电量不足的情况, 并提供预警信息。
04
PMU相量测量装置的未 来发展
技术创新与升级
1 2 3
硬件升级
随着电子技术和制造工艺的进步,PMU相量测 量装置的硬件将不断升级,提高测量精度和稳定 性。
功能
PMU通过采集电压和电流的相位、幅 值等信息,提供电网的实时动态数据, 用于分析电网的运行状态、稳定性以 及进行故障诊断等。
工作原理
工作原理
PMU通过安装于电力系统的传感器 ,实时采集电压和电流信号,并利用 数字信号处理技术,计算出电压和电 流的幅值、相位等信息。
时间同步
PMU内部装有高精度时钟,并通过GPS (全球定位系统)接收器进行时间同步, 确保各PMU之间的数据同步。
分布式能源管理
PMU装置可以监测和管理分布式 能源的接入和运行,提高能源利 用效率。
能源调度与优化
基于PMU提供的数据,可以对能 源调度和优化进行精细化操作, 提高能源供应的可靠性和经济性。
科研与教育
科研数据支持
PMU装置提供的大量实时数据为电力系统科研提供了有力支持,有助于推动相 关领域的技术进步。
SSM 550系列同步相量测量装置 PMU

国电南京自动化股份有限公司
GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.,LTD
SSM 550 系列 同步相量测量装置 说明书
编写
审核
批准
V 1.00
国电南京自动化股份有限公司 2011 年 5 月
* 业务联系及服务
电话:(025) 51183781 传真:(025) 51183776
*
本说明书可能会被修改,请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符,本公司根据用户需求采用最 新或合适版本。
* 2011 年 7 月 第一版 第一次印刷 * 国电南自技术部监制
目
安全声明 版本声明
录
1.装置简介 ........................................................................................................................................................................ 1 1.1 概述.......................................................................................................................................................................... 1 1.2 主要用途 ................................................................................................................................................................. 1 1.3 装置构成 ................................................................................................................................................................. 1 1.4 装置连接图 ............................................................................................................................................................. 1 1.4 基本功能及技术特点 ............................................................................................................................................. 2 2.技术参数 ........................................................................................................................................................................ 4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 额定电气参数 ......................................................................................................................................................... 4 主要技术指标 ......................................................................................................................................................... 4 环境条件 ................................................................................................................................................................. 5 绝缘性能 ................................................................................................................................................................. 5 耐湿热性能 ............................................................................................................................................................. 5 电磁兼容性 ............................................................................................................................................................. 5 机械性能 ................................................................................................................................................................. 6
相量测量通用技术规范书

110kV相量测量装置PMU技术规范书1 总则1.1 引言卖方应具有ISO9001质量保证体系认证证书,提供的相量测量装置应在国家或电力行业级检验检测机构通过型式试验、EMC试验等试验。
卖方应提供设备近3年运行业绩表。
1.1.1 本规范书提出了110kV及以上电压等级的变电站内同步相量测量装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.1.2 本规范书提出的是最低限度的要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,卖方应提供符合本技术协议和工业标准的优质产品。
1.1.3 如果卖方没有以书面形式对本技术协议的条文提出异议,则表示卖方提供的设备完全符合本技术协议的要求;1.1.4 本技术协议所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致按较高的标准执行。
1.1.5 本技术协议作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等效力。
1.2 卖方职责卖方的工作范围将包括下列内容,但不仅仅限于此内容。
1.2.1 提供技术协议内所有设备及设计说明书及制造方面的说明。
1.2.2 提供国家或电力行业级检验检测机构出具的型式试验报告,以便确认供货设备能否满足所有的性能要求。
1.2.3 提供设备安装、使用的说明书。
1.2.4 提供试验和检验的标准,包括试验报告和试验数据。
1.2.5 提供图纸,制造和质量保证过程的一览表以及标书规定的其它资料。
1.2.6 提供设备管理和运行所需有关资料。
1.2.7 所提供设备应发运到规定的目的地。
1.2.8 如标准、规范与本标书的技术规范有明显的冲突,则供方应在制造设备前,用书面形式将冲突和解决办法告知买方,并经买方确认后,才能进行设备制造。
1.2.9 在更换所用的准则、标准、规程或修改设备技术数据时,卖方有责任接受买方的选择。
1.2.10 现场服务。
2 工程概况2.1工程规模2.2 交通、运输:3 技术规范要求3.1 使用环境条件3.1.1 设备储存温度:-25~+70℃3.1.2 设备工作温度:-5~+45℃3.1.3 大气压力: 86kPa~106kPa3.1.4 相对湿度:5%~95%3.1.5 抗地震能力:8级3.1.6 海拔≤1000m3.2 额定电气参数3.2.1 工作电源额定直流电源:220V额定交流电源:220V3.2.2 接入回路额定交流电流:1A(测量TA)额定交流电压:100V/3(相电压)额定频率:50Hz3.3 相量测量装置总的技术要求3.3.1 与SCADA/EMS系统及安全自动控制系统的连接相量测量装置可以组建电力系统实时动态监测系统,实时监测电网的运行状态,观测系统的稳定裕度,记录电压失稳、低频振荡等动态过程,实现电力系统安全预警,并逐步实现电力系统动态控制分析等高级应用。
PMU(同步相量测量装置)的检测技术 及误差处理措施分析

PMU(同步相量测量装置)的检测技术及误差处理措施分析摘要:同步相量测量装置是一种新型检测技术,其可以对动态变化的数据参量进行跟踪测量,与传统测量方法不同,同步相量检测是建立在新统计原理下的数据处理方法。
从概率统计上看,任何数据都存在一定的不可用性,如果数据呈现多种误差现象,则数据所表现的动态变化信息将会干扰技术人员核算、处理工作。
基于此,文章将结合PMU检测、误差处理内容,对其技术措施的应用重点和难点进行系统分析。
关键词:PMU(同步相量测量装置);检测技术;误差处理;措施分析中图分类号:TM933 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2014)15-0090-01为加强数据对电力系统的动态监测和控制,很多发电厂都会选择安装PMU装置,创建自身的动态监测系统,在这个系统下,发电厂的工作人员可以实时搜集到电力系统中各运行设备的动态,保证其能够安全、稳定的运行。
1PMU装置1.1PMU装置功能简述PMU是承载一个运行系统在动态环境下的监测、控制工作的核心装置,其不仅可以准确探测、搜集到每个运营设备的数据信息,还能第一时间将这些信息汇总,输入到数据库中,运用强大的数据处理功能和快捷的通讯能力,将数据传导到人机界面上,供工作人员参考处理。
1.2PMU装置工作原理分析PMU装置能进行动态测量工作,在高速监测环境下,数据采样仪器和交流采样装置协同运作,在保持高准确度测量效果的同时,增强信息的交互性运用。
PMU是以绝对电量和绝对相位角为坐标,电流信号、相量数据、电压信号等多种测量参量为依据的数据处理系统。
信号可以同步完成多个信号的交流工作,误差在1μs之内。
同时,每个相量数据还会根据调度中心的控制决策,进行电气量分析。
如果电力系统的电网层出现断流现象,则该电网的动态变化特征将会以动态数据的形式表现出来。
2PMU装置与传统测量方式的差异20世纪80~90年代,随着电力系统的供电规模逐渐扩大,电力交流和传送装置咋检测方法、运行模式、管理制度等方面都发生了很大的变化。
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在试验的标准大气条件下,直流电源在7.6.2中规定范围内变化时,装置应能可靠工作,性能及参数符合本规范第6章的规定。
在瞬时连接或瞬时断开直流电源,直流电源缓慢上升或缓慢下降时,装置均不应误发信号,当直流电源恢复正常后,装置应自动恢复正常工作。
17.13
17.13.1
17.13.2
17.13.3
17.10.3
装置应能承受GB/T 17626.4-1998第5章规定的严酷等级为3级的快速瞬变干扰试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准第9章规定的要求。
17.10.4
装置应能承受GB/T 17626.5-1999第5章规定的试验等级为3级的浪涌(冲击)抗扰度试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准第9章规定的要求。
17.10.7
装置应能承受GB/T 17626.12-1998规定的严酷等级为 级的1MHz和100kHz的脉冲群干扰试验。
17.11
17.11.1
装置应能承受GB/T 11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为2级的振动响应试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准中5.1规定的要求。
17.11.2
GB14598.27-2008《量度继电器和保护装置第27部分:产品安全要求》
3
13.1
正弦量的复数表示形式。相量的模代表正弦量的有效值,相量的幅角代表正弦量的相角。
13.2
对信号
13.3
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。
17.10
17.10.1
装置应能承受GB/T 17626.2-2006第5章规定的严酷等级为3级的静电放电试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准第9章规定的要求。
17.10.2
装置应能承受GB/T 17626.3-2006第5章规定的严酷等级为3级的辐射电磁场干扰试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准第9章规定的要求。
GB/T 11287-2000《电气继电器》第21部分:度量继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第1篇:振动试验(正弦)
GB/T 14537-1993《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》
GB/T 3047.4-1986《高度进制为44.45mm的插箱、插件的基本尺寸系列》
GB4208-2008《外壳防护等级(IP代码)》
13.7
安装在电力调度中心,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。
13.8
旋转的同步发电机转子磁场
13.9
发电机内电势和机端电压正序相量之间的夹角称为发电机功角。
13.10
子站相量测量装置按照标准格式记录实时测量的相量、模拟量、频率、开关量等。
13.11
子站相量测量装置按照标准格式记录的通道采样值。
GB/T 17626.5-1999《电磁兼容》试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰动试验
GB/T 17626.6-1998《电磁兼容》试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰动试验
GB/T 17626.8-2006《电磁兼容》试验和测量技术 工频磁场抗扰动试验
GB/T 17626.12-1998《电磁兼容》试验和测量技术 振荡波抗扰动试验
本标准的主要起草单位:中国南方电网有限责任公司系统运行部
本标准的主要起草人:余畅、苏寅生、徐光虎、张勇、侯君。
南方电网相量测量装置(PMU)技术规范
1
11.1
11.2
2
下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
7
17.1
17.1.1
17.1.2
17.1.3
17.2
17.2.1
17.2.2
17.2.3
17.3
装置的储存、运输及安装的极限环境温度为-25℃~+70℃。
17.4
装置的使用地点应无爆炸危险、无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、不允许有超过发电厂、变电站正常运行范围内可能遇到的电磁场存在。有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施。场地应符合GB/T 9361-1988中B类的规定。接地电阻应符合GB/T 2887-2000中4.4的要求。
16.4.2
16.5
暂态数据记录是装置按照其采样间隔记录采集的通道瞬时值,装置的采样速率应不低于4800点/s,暂态数据记录应符合ANSI/IEEE C37.111的要求,要求不变频、不分段。
16.6
16.6.1
16.6.2
16.7
16.7.1
16.7.1.1
16.7.1.2
表1基波电压相量相角测量的误差要求
13.4
以同步相量测量技术为基础,以电力系统动态过程监测、分析为目标的实时监测系统。WAMS系统包括主站部分和子站部分,PMU装置是WAMS系统的子站设备。
13.5
用于站端数据接收和转发的通信装置。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
13.6
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。
17.6.3
17.6.3.1
17.6.3.2
17.6.3.3
17.7
装置的绝缘性能满足GB/T 15153.1-1998第6章的要求。
17.8
装置的耐湿热性能满足GB/T 15153.2-2000表1规定的C1级别要求。
17.9
装置的高低温性能满.5
装置应能承受GB/T 17626.6-1998第5章规定的试验等级为3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准第9章规定的要求。
17.10.6
装置应能承受GB/T 17626.8-2006第5章规定的试验等级为5级的工频场抗扰度试验,在试验期间和试验后装置的性能应符合该标准第9章规定的要求。
15.4.4
15.5
15.5.1
15.5.2
15.6
当主站联网触发时或电力系统发生下列事件时装置应能启动暂态录波,并建立事件标识。
15.6.1
15.6.2
15.6.3
15.6.4
15.6.5
15.6.6
15.7
通过人机接口,对装置进行实时数据监视、数据文件分析、参数配置、定值整定,并能够监视装置的运行状态等信息。
17.14.4
应遵照GB14598.27-2008的规定。
17.14.5
应遵照GB14598.27-2008的规定。
17.15
17.15.1
17.15.2
17.15.3
17.15.4
17.15.5
17.15.6
8
装置和数据通道的命名应符合附录A的命名规范。
附录
相量测量装置数据命名规则
A.1适用范围
本规则适用于南方电网相量测量装置(PMU)传输数据的信息对象的命名。
输入电压
0.1Un≦U<0.5Un
0.5Un≦U<1.2Un
1.2Un≦U<2Un
相角测量误差极限
0.5°
0.2°
0.5°
表2基波电流相量相角测量的误差要求(测量TA)
输入电流
0.1In≦I<0.2In
0.2In≦I<1.2In
相角测量误差极限
1°
0.5°
16.7.1.3
16.7.1.4
16.7.1.5
17.13.4
17.14
17.14.1
应遵照GB/T 3047.4的规定。
17.14.2
外壳防护等级应符合GB 4208-2008中规定的外壳防护等级IP20的要求(户外使用的装置应符合GB 4208-2008中规定的外壳防护等级IP54的要求)。
17.14.3
电气间隙和爬电距离的最小值应遵照GB14598.27-2008的规定。
16.7.2
16.7.2.1
16.7.2.2
16.7.3
表3频率测量的误差要求
输入信号频率
25f45
45≦f≦55
55f75
频率测量误差极限
0.1Hz
0.002Hz
0.1Hz
16.7.4
16.7.4.1
16.7.4.2
16.7.5
16.7.5.1
16.7.5.2
16.7.6
装置应能利用同步时钟的秒脉冲同步装置的采样脉冲,采样脉冲的同步误差应不大于1µs。
15.2.1
15.2.2
15.2.3
(1)在闰秒发生后5s内将时标调整为与协调世界时一致;
(2)在闰秒发生后5s,同步相量测量、动态数据记录和实时通信等功能应恢复正常。
15.3
15.3.1
15.3.2
(1)发电机的励磁电压、励磁电流;
(2)励磁机励磁电压、励磁机励磁电流;
(3)转速脉冲;
(4)机组调节级压力;
IEEE C37.118-2005《电力系统同步相量标准》
ANSI/IEEE C37.111-2001《电力系统暂态数据交换通用格式》
GB/T 2887-2000《电子计算机场地通用规范》
GB/T 9361-1998《计算站厂地安全要求》
GB/T 15153.1-1998《远动设备及系统》第2部分:工作条件 第1篇:电源和电磁兼容性
15.8
15.8.1
15.8.2
15.8.3
15.8.4
15.8.5
15.8.6
6