同步相量測量裝置(pmu)技術(shù)介紹

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1、同步相量測量裝置(PMU)技術(shù)介紹主要內(nèi)容一、PMU及動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)背景二、同步相量測量基礎(chǔ)三、PMU的功能及作用第一節(jié)PMU及動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)背景技術(shù)背景傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)監(jiān)測手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過程的各種故障錄波儀和側(cè)重于監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的SCADA系統(tǒng)。但都存在不足：傳統(tǒng)的故障錄波器只能記錄故障前后幾秒的暫態(tài)波形，由于數(shù)據(jù)量大，難以全天候保存，而且不同地點之間缺乏準確的共同時間標記，記錄數(shù)據(jù)只是局部有效，難以用于對全系統(tǒng)動態(tài)行為的分析。SCADA大約提供4秒刷新一次的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，對

2、電網(wǎng)的動態(tài)狀態(tài)預(yù)測、低頻振蕩、故障分析等幾乎不能提供任何幫助。因此，電力學術(shù)界提出“同步相量測量理論”和“實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”來解決這一問題。在電力系統(tǒng)重要的變電站和發(fā)電廠安裝同步相量測量裝置（PMU），構(gòu)建電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，并通過調(diào)度中心分析中心站實現(xiàn)對電力系統(tǒng)動態(tài)過程的監(jiān)測和分析。該系統(tǒng)將成為電力系統(tǒng)調(diào)度中心的動態(tài)實時數(shù)據(jù)平臺的主要數(shù)據(jù)源，并逐步與SCADA/EMS系統(tǒng)及安全自動控制系統(tǒng)相結(jié)合，以加強對電力系統(tǒng)動態(tài)安全穩(wěn)定的監(jiān)控。動態(tài)監(jiān)測技術(shù)出現(xiàn)的背景實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的定位頻率越限系統(tǒng)功角

3、越限穩(wěn)定預(yù)測控制低頻振蕩、在線擾動短路故障穩(wěn)態(tài)運行SCADA/EMS保護/故障錄波電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（響應(yīng)時間）0.001S0.01S0.1S1S10S100S1000S技術(shù)背景應(yīng)用的需求：1)美國等西方國家的大停電，由于沒有有效的電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)視手段,導(dǎo)致了美國8.14大停電2)我國電網(wǎng)規(guī)模越來越大,需應(yīng)對措施技術(shù)的可能：高速計算機及數(shù)據(jù)管理計算機計算速度大幅度提高,商用數(shù)據(jù)庫越來越成熟.高精度GPS微秒級誤差高速廣域通信技術(shù)100M以上以太網(wǎng)穩(wěn)定成熟的應(yīng)用算法如EEAC算法已經(jīng)成功應(yīng)用于發(fā)達國

4、家的電力系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)警.技術(shù)背景國內(nèi)外PMU的發(fā)展歷史及應(yīng)用狀況1、國外：90年代初期，已有簡單的基于GPS的正序電壓相角測量裝置；90年代末，已有PMU監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)場運行，如美國電力科學研究協(xié)會（EPRI）在喬治亞、佛羅里達、田納西、紐約、邦納維爾電管局（BPA）、加里佛尼亞等，安裝了數(shù)量不等的PMU，少則2臺，多則十臺，用以研究電力系統(tǒng)在各種故障條件下的動態(tài)行為，并研究相角數(shù)據(jù)的實時傳遞和處理等。法國、英國、加拿大、日本等國目前都有PMU裝置在實時運行。1995年推出標準：IEEEStd1344-

5、1995IEEEStandardforSynchrophasorsforPowerSystems，2001年推出該標準的修訂版。(Arbiter公司的1133A)2、國內(nèi)：90年代中期，國內(nèi)的一些高校和研究機構(gòu)開始研究相角測量裝置（大部分為正序相角，每秒1次上送），并有部分投入試運行。目前臺灣歐華公司與電科院系統(tǒng)所合作，推出ADX3000型PMU，在華東電網(wǎng)、西北電網(wǎng)、臺灣島電網(wǎng)中有應(yīng)用。（以后出現(xiàn)PAC2000、SMU系列、CSS-200等等)2003年2月，國家電力調(diào)度通信中心在北京開會，制定<

6、<電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行）>>，并作為三峽（左岸）電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)項目的主要技術(shù)規(guī)范。（2006年4月國家電網(wǎng)公司正式發(fā)布）華東電網(wǎng)的WAMAP將于2006年10月試運行。技術(shù)背景行業(yè)標準IEEE1344-1995(R2001)：IEEEStandardforSynchrophasorsforPowerSystems;EPRI：PC37.118-2005《電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》:國調(diào)中心03年2月第1稿，04、05年修改稿,國家電網(wǎng)公司06年4月正式發(fā)布；技術(shù)背景

7、國家電網(wǎng)公司關(guān)于“十一五”期間加強電網(wǎng)調(diào)度工作的意見：1）全面加強“十一五”期間電網(wǎng)調(diào)度工作，要從加強基礎(chǔ)建設(shè)、規(guī)范完善制度入手，立足科學管理，著力開拓創(chuàng)新，完善管理機制，強化保障作用。必須圍繞電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行，以“三個提高”為基礎(chǔ)，以“兩個規(guī)范”為手段，努力建設(shè)好“三個重點領(lǐng)域”，為建設(shè)“一強三優(yōu)”現(xiàn)代公司和促進電力工業(yè)持續(xù)、快速、協(xié)調(diào)發(fā)展做出貢獻。2）“三個提高”即提高調(diào)度隊伍素質(zhì)、提高自動化水平、提高智能化水平；“兩個規(guī)范”即規(guī)范電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)路線和模式、規(guī)范電網(wǎng)調(diào)度（交易）機構(gòu)設(shè)置；

8、“三個重點領(lǐng)域”即重點保證特大特高壓交直流混合系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、重點建設(shè)三級電力市場體系、重點建設(shè)電網(wǎng)動態(tài)安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。3）建設(shè)電網(wǎng)動態(tài)安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。整合能量管理（EMS）、離線方式計算、廣域相量測量等系統(tǒng)，實現(xiàn)在線安全分析和安全預(yù)警，先期在國家電力調(diào)度通信中心組織實施，并逐步推廣到網(wǎng)省調(diào)，以提高互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平，有效預(yù)防電網(wǎng)事故，構(gòu)筑電網(wǎng)安全防御體系。4）各網(wǎng)省公司要按照統(tǒng)一規(guī)劃和部署，在330千伏及以上主網(wǎng)架和網(wǎng)內(nèi)主力電廠部署相量測量裝置（PMU），